Memori Cache vs Memori Virtual
Perbedaan antara memori cache dan memori virtual ada dalam tujuan penggunaan keduanya dan dalam keberadaan fisik. Memori cache adalah jenis memori yang digunakan untuk meningkatkan waktu akses memori utama. Itu berada di antara CPU dan memori utama, dan mungkin 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. Oleh karena itu, kapasitas memori cache sangat kecil. Memori virtual adalah 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 RAM fisik (memori utama) sebenarnya. Di sini hard disk digunakan untuk menambah memori. Item dalam RAM fisik ditransfer bolak-balik dengan hard disk.
Apa itu Cache Memory?
Memori cache adalah jenis memori yang terletak di antara CPU (Central Processing Unit) dan RAM (Random Access memory). Tujuan memori cache adalah untuk mengurangi waktu akses memori CPU dari RAM. Memori cache jauh lebih cepat daripada RAM. Jadi waktu akses di cache jauh lebih sedikit daripada waktu akses di RAM. Tetapi biaya memori yang digunakan untuk memori cache jauh lebih tinggi daripada biaya memori yang digunakan untuk RAM, dan karena itu, 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 akan memeriksa apakah yang dibutuhkannya 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 kemudian 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 di sekitarnya disalin ke cache. Jadi, pada saat berikutnya ada kemungkinan tinggi untuk cache hit terjadi karena sebagian besar program komputer mengakses data terdekat atau data yang terakhir diakses hampir sepanjang waktu. Jadi karena cache, latensi memori rata-rata berkurang.
Dalam CPU, ada tiga jenis cache: Instruksi cache untuk menyimpan instruksi program, Data cache untuk menyimpan item data, dan Translation Look-side Buffer untuk menyimpan pemetaan memori. Untuk cache data, umumnya ada cache multi-level. Artinya, ada beberapa cache sebagai L1, L2, dan L3. L1 cache adalah memori cache tercepat namun 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 yang lebih rendah.
Apa itu Memori Virtual?
Memori virtual adalah 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 beberapa bagian yang disebut halaman dan mereka diidentifikasi oleh alamat memori fisik. Di hard disk, bagian khusus dicadangkan di mana, di Linux, ini disebut swap dan, di Windows, ini disebut file halaman. Ketika sebuah program dimulai, itu diberikan ruang alamat virtual yang bahkan bisa lebih besar dari memori fisik yang sebenarnya. Ruang memori virtual juga dibagi menjadi beberapa bagian yang disebut halaman dan setiap 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. Jika halaman yang didorong ke hard disk diperlukan lagi, halaman tersebut dibawa ke memori fisik dengan meletakkan halaman lain yang dipilih dari memori fisik ke hard disk.
Apa perbedaan antara Cache Memory dan Virtual Memory?
• Memori cache adalah 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 dari RAM fisik nyata yang tersedia.
• Memori cache adalah jenis memori perangkat keras yang sebenarnya 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 terletak 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 vs Memori Virtual
Memori cache digunakan untuk meningkatkan waktu akses memori utama sedangkan memori virtual adalah metode manajemen memori. Memori cache adalah perangkat keras 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 untuk setiap program. Konten dalam memori cache dikelola oleh perangkat keras sedangkan konten dalam memori virtual dikelola oleh sistem operasi.
Gambar Courtesy:
- Proses memori cache oleh Hellisp (CC BY-SA 3.0)
- Memori virtual oleh Ehamberg (CC BY-SA 3.0)
