Sistem Memory

• Register yang berada dalam chip prosesor dan merupakan bagian integral dari prosesor itu sendiri. (dibaca dan ditulisi dalam satu siklus detak).
• Cache internal (on-chip). Kapasitas umumnya sekitar 8 KB. (Waktu yang diperlukan untuk mengakses data adalah beberapa siklus detak).
• Cache level kedua (Eksternal) yang kapasitasnya lebih besar dan ditempatkan di luar chip.
Contoh : Prosesor P6 (Pentium Pro), misalnya, cache level pertamanya berkapasitas 8KB untuk data dan 8 KB untuk instruksi. Cache level keduanya berkapasitas 256 KB, yang merupakan keping terpisah tetapi dikemas menjadi satu dengan prosesornya. Rasio (Kena) dan Waktu Akses

Rasio kena waktu (h) didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah perujukan yang berhasil memperoleh kata dari cache dengan banyaknya perujukan yang dilakukan.

h = (jumlah perujukan yang berhasil) / ( jumlah perujukan)


Rasio luput (miss) adalah:

m = (1 - h)

Waktu akses rata-rata, dengan asumsi bahwa perujukan selalu dilakukan ke cache lebih dahulu sebelum ke memori utama, dapat dihitung sebagai berikut:

t a = t c + (1-h) t m

ta : waktu akses rata-rata
tc : waktu akses cache
tm : waktu akses ke memori utama.

Setiap kali prosesor terpaksa mengakses memori utama, diperlukan tambahan waktu akses sebesar tm(1-h).
Misalnya, bila rasio kena adalah 0,85, waktu akses ke memori utama adalah 100 ns dan waktu akses ke cache adalah 25 ns, maka waktu akses rata-rata adalah 55 ns.
Bila persamaan ta disusun ulang, dapat ditulis menjadi:

ta = t c {1/k + (1-h)}

dengan k adalah rasio antara waktu akses memori utama dengan waktu akses cache (tm/tc).Dari persamaan di atas dapat dilihat bahwa waktu akses rata-rata didominasi oleh rasio waktu akses memori utama dengan cache bila k kecil. Pada kasus di atas, dengan waktu akses memori utama 200 ns dan waktu akses cache 25 ns, maka k = 8. Rasio luput 1 prosen menyebabkan waktu akses rata-rata menjadi 27 ns, tidak jauh beda dengan waktu akses cache. Pada umumnya k berkisar antara 3-10.