cache CPU

 cache CPU

Cache CPU adalah cache yang digunakan oleh central processing unit (CPU) dari sebuah komputer untuk mengurangi waktu rata-rata untuk mengakses memori . Cache adalah lebih kecil, memori yang lebih cepat yang menyimpan salinan data dari yang sering digunakan memori utama lokasi. Kebanyakan CPU memiliki cache independen yang berbeda, termasuk instruksi dan data cache, di mana data cache biasanya diatur sebagai sebuah hirarki tingkat cache yang lebih (L1, L2 dll)

Ikhtisar 

Ketika prosesor perlu membaca dari atau menulis ke sebuah lokasi di memori utama, cek dulu apakah salinan data yang ada di cache. Jika demikian, prosesor segera membaca dari atau menulis ke cache, yang jauh lebih cepat daripada membaca dari atau menulis ke memori utama.

Paling modern desktop dan server CPU memiliki setidaknya tiga cache independen: cache instruksi untuk mempercepat instruksi dieksekusi mengambil, cache data untuk mempercepat mengambil dan menyimpan data yang, dan penyangga terjemahan lookaside (TLB) yang digunakan untuk mempercepat virtual-to- terjemahan alamat fisik untuk kedua instruksi dieksekusi dan data. Data cache biasanya diselenggarakan sebagai hirarki tingkat cache yang lebih (L1, L2, dll, lihat cache Multi-level ).

Entri Cache 

Data ditransfer antara memori dan cache blok ukuran tetap, disebut baris cache. Ketika garis cache akan disalin dari memori ke cache, entri cache dibuat. Entri cache akan mencakup data yang disalin serta lokasi memori yang diminta (sekarang disebut tag).

Ketika prosesor perlu membaca atau menulis sebuah lokasi di memori utama, cek pertama untuk entri yang sesuai dalam cache. Pemeriksaan cache untuk isi lokasi memori yang diminta dalam setiap baris cache yang mungkin berisi alamat itu. Jika prosesor menemukan bahwa lokasi memori dalam cache, cache hit telah terjadi. Namun, jika prosesor tidak menemukan lokasi memori dalam cache, cache miss terjadi. Dalam hal:

• hit cache, prosesor segera membaca atau menulis data dalam baris cache
• cache miss, cache mengalokasikan entri baru, dan salinan data dari memori utama, kemudian, permintaan tersebut dipenuhi dari isi cache.

Kinerja Cache

Proporsi akses yang menghasilkan cache hit dikenal sebagai hit rate, dan dapat menjadi ukuran efektivitas cache untuk program tertentu atau algoritma.

Baca merindukan menunda eksekusi karena mereka membutuhkan data yang akan ditransfer dari memori jauh lebih lambat dari cache itu sendiri. Write misses mungkin terjadi tanpa hukuman tersebut, karena prosesor dapat melanjutkan eksekusi sedangkan data disalin ke memori utama di latar belakang. cache CPU