Memori Cache & Memori Virtual
Perbedaan antara memori cache dan memori virtual ada pada tujuan penggunaan keduanya dan pada keberadaan fisiknya.
Memori cache merupakan jenis memori yang digunakan untuk meningkatkan waktu akses memori utama.
Itu berada di antara CPU dan memori utama, dan ada beberapa level cache seperti L1, L2 dan L3.
Jenis perangkat keras yang digunakan untuk memori cache jauh lebih mahal daripada RAM (Random Access Memory) yang digunakan untuk memori utama karena memori cache jauh lebih cepat.
Untuk alasan ini, kapasitas memori cache sangat kecil.
Memori virtual, merupakan istilah yang mengacu pada teknik manajemen memori yang digunakan untuk menggunakan RAM (memori utama) secara efisien sambil menyediakan ruang memori terpisah untuk setiap program yang bahkan lebih besar dari kapasitas fisik RAM (memori utama) yang sebenarnya.
Di sini hard disk digunakan untuk memperluas memori.
Item dalam RAM fisik ditransfer bolak-balik dengan hard disk.
Pengertian Memori Cache?
Memori cache, merupakan istilah yang mengacu pada jenis memori yang terletak di antara CPU (Central Processing Unit) dan RAM (Random Access memory).
Tujuan dari memori cache adalah untuk mengurangi waktu akses memori CPU dari RAM.
Memori cache jauh lebih cepat daripada RAM.
Jadi waktu akses pada cache jauh lebih sedikit daripada waktu akses pada RAM.
Tetapi biaya memori yang digunakan untuk memori cache jauh lebih tinggi daripada biaya memori yang digunakan untuk RAM, sehingga kapasitas memori cache sangat kecil.
Jenis memori yang digunakan untuk memori cache disebut SRAM (Static Random Access Memory).
Setiap kali CPU ingin mengakses memori, pertama-tama ia memeriksa apakah yang dibutuhkan berada di memori cache.
Jika ya, itu akan dapat mengaksesnya dengan latensi paling sedikit.
Jika tidak berada di cache, maka konten yang diminta akan disalin dari RAM ke cache dan hanya CPU yang akan mengaksesnya dari cache.
Di sini, saat menyalin konten dari cache, tidak hanya konten di alamat memori yang diminta, tetapi juga konten terdekat yang disalin ke cache.
Jadi, lain kali ada kemungkinan besar terjadi serangan cache karena sebagian besar program komputer mengakses data terdekat atau data yang terakhir diakses hampir sepanjang waktu.
Jadi karena cache, latensi memori rata-rata berkurang.
Di CPU, ada tiga jenis cache: Cache instruksi untuk menyimpan instruksi program, Cache data untuk menyimpan item data, dan Buffer Lihat-Selain Terjemahan untuk menyimpan pemetaan memori.
Untuk cache data, umumnya ada cache multi level.
Artinya, terdapat beberapa cache seperti L1, L2 dan L3.
Cache L1 adalah memori cache tercepat tetapi terkecil yang paling dekat dengan CPU.
Cache L2 lebih lambat dari L1, tetapi lebih besar dari L1 dan berada setelah cache L1.
Karena hierarki ini, waktu akses memori rata-rata yang lebih baik dapat dicapai dengan biaya lebih murah.
Pengertian Memori Virtual?
Memori virtual, merupakan istilah yang mengacu pada teknik manajemen memori yang digunakan dalam sistem komputer.
Tidak ada perangkat keras yang disebut memori virtual, tetapi ini adalah konsep yang menggunakan RAM dan hard disk untuk menyediakan ruang alamat virtual untuk program.
RAM pertama dibagi menjadi potongan-potongan yang disebut halaman dan diidentifikasi oleh alamat memori fisik.
Di hard disk, bagian khusus dicadangkan di mana, di Linux, disebut swap dan, di Windows, disebut file halaman.
Ketika sebuah program dimulai, ia diberi ruang alamat virtual yang bahkan bisa lebih besar dari memori fisik yang sebenarnya.
Ruang memori virtual juga dibagi menjadi potongan-potongan yang disebut halaman dan masing-masing halaman memori virtual ini dapat dipetakan ke halaman fisik.
Tabel yang disebut tabel halaman melacak pemetaan ini.
Ketika memori fisik kehabisan ruang, yang dilakukan adalah halaman fisik tertentu didorong ke bagian khusus di hard disk.
Ketika ada halaman yang didorong ke hard disk diperlukan lagi, itu dibawa ke memori fisik dengan meletakkan halaman lain yang dipilih dari memori fisik ke hard disk.
Apa perbedaan antara Memori Cache dan Memori Virtual?
- Memori cache, merupakan istilah yang mengacu pada jenis memori yang digunakan untuk meningkatkan waktu akses memori utama.
Ini adalah jenis memori yang lebih cepat yang berada di antara CPU dan RAM untuk mengurangi latensi akses memori rata-rata.
Memori virtual adalah metode manajemen memori yang merupakan konsep yang memungkinkan program mendapatkan ruang memori virtualnya sendiri, yang bahkan lebih besar daripada RAM fisik nyata yang tersedia.
- Memori cache adalah jenis memori perangkat keras yang benar-benar ada secara fisik.
Di sisi lain, tidak ada perangkat keras yang disebut memori virtual karena merupakan konsep yang menggunakan RAM, hard disk, Unit manajemen memori, dan perangkat lunak untuk menyediakan jenis memori virtual.
- Manajemen memori cache dilakukan sepenuhnya oleh perangkat keras.
Memori virtual dikelola oleh sistem operasi (perangkat lunak).
- Memori cache berada di antara RAM dan prosesor.
Transfer data melibatkan RAM, memori cache, dan prosesor.
Memori virtual, di sisi lain, melibatkan transfer data antara RAM dan hard disk.
- Memori cache berukuran kecil seperti Kilobyte dan Megabyte.
Memori virtual, di sisi lain, melibatkan ukuran besar yang membutuhkan gigabyte.
- Memori virtual melibatkan struktur data seperti tabel halaman yang menyimpan pemetaan antara memori fisik dan memori virtual.
Tetapi jenis struktur data ini tidak diperlukan untuk memori cache.
Ringkasan:
Memori Cache & Memori Virtual
Memori cache digunakan untuk meningkatkan waktu akses memori utama sedangkan memori virtual, merupakan istilah yang mengacu pada metode manajemen memori.
Memori cache adalah perangkat keras yang sebenarnya, tetapi tidak ada perangkat keras yang disebut memori virtual.
RAM, hard disk, dan berbagai perangkat keras lainnya bersama dengan sistem operasi menghasilkan konsep yang disebut memori virtual untuk menyediakan ruang memori virtual yang besar dan terisolasi ke setiap program.
Konten dalam memori cache dikelola oleh perangkat keras sedangkan konten dalam memori virtual dikelola oleh sistem operasi.
Gambar milik:
- Proses memori cache oleh Hellisp (CC BY-SA 3.0)
- Memori virtual oleh Ehamberg (CC BY-SA 3.0)