BAB I
PENDAHULUAN

1.             LATAR BELAKANG

Akhir - akhiriniperkembangan IT di Duniasangatpesat, mulai dari perkembangan sofwarehingga hardware seperti prosesor dan memori.Tak dapat dipungkiri lagi computer sekarang sangat membantu manusia dalam mengerjakan tugas manusia. Perusahaan-perusahaan persaingan computer sekarang semakin ketat yang mengakibatkan harga bias dijangkau masyarakat menengah ke bawah. Perbedaan kecepatan operasi antara prosesor dan memori utama bias menjadi kendala bagi dicapainya efisiensi kerja system computer. Kendala ini menyebabkan diperlukannya cache, yakni memori berkapasitas kecil tetapi berkecepatan tinggi, yang dipasang di antara prosesor dan memori utama. Cache umumnya menggunakan memori statik yang mahal harganya, sedangkan memori utama menggunakan memori dinamik yang jauh lebih murah. Disini kami mencoba akan menerangkan apa itu cache memory.

2.             RUMUSAN MASALAH

Adapun masalah yang kami ambil dalam makalah ini, yaitu

1.Bagaiamana cara kerja memory ?

2.Bagaimana cara kerja cache memory ?

3.             TUJUAN
Adapun tujuan penulisan dalam makalah ini, yaitu :

1.Untuk mengetahui cara kerja memori

2.Untuk mengetahuicarakerja cache memori

BAB II
PEMBAHASAN

A.           PENGERTIAN DAN FUNGSI MEMORI & CACHE 

Memori adalah istilah generik bagi tempat penyimpanan data dalam komputer. Memory biasanya disebut sebagai RAM, singkatan dari Random Access Memory. Memory berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sementara. Memory bekerja dengan menyimpan & menyuplai data-data penting yg dibutuhkan Processor dengan cepat untuk diolah menjadi informasi. Karena itulah, fungsi kapasitas merupakan hal terpenting pada memory. Dimana semakin besar kapasitasnya, maka semakin banyak data yang dapat disimpan dan disuplai, yang akhirnya membuat Processor bekerja lebih cepat. Suplai data ke RAM berasal dari Hard Disk, suatu peralatan yang dapat menyimpan data secara permanen. Secara garis besar memori dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu memori utama dan memori pembantu . Sedangkan yang dimaksud Cache adalah : Cache beasal dari kata cash. Dari istilah tersebut cache adalah tempat menyembunyikan atau tempat menyimpan sementara. Sesuai definisi tersebut cache memori adalah tempat menympan data sementara. Cara ini dimaksudkan untuk meningkatkan transfer data dengan menyimpan data yang pernah diakses pada cache tersebut, sehingga apabila ada data yang ingin diakses adalah data yang sama maka maka akses akan dapat dilakukan lebih cepat.Cache memori ini adalah memori tipe SDRAM yang memiliki kapasitas terbatas namun memiliki kecepatan yang sangat tinggi dan harga yang lebih mahal dari memori utama. Cache memori ini terletak antara register dan RAM (memori utama) sehingga pemrosesan data tidak langsung mengacu pada memori utama.

B.      PRINSIP KERJA MEMORI & CACHE 

          1.            PRINSIP KERJA MEMORI

          CPU mengakses memori mengikut hirarki yang berbeda. Sama ada ia datang dari bentuk storan kekal (cakera keras) atau masukan (seperti papan kekunci), kebanyakan data akan menuju ke RAM terlebih dahulu. CPU kemudiannya akan menyimpan setiap data yang diperlukan untuk diakses ke dalam cache dan mengendalikan arahan (instruction) tertentu di dalam pendaftar (register). Kita akan bicara tentang ini kemudian. Semua komponen komputer Kita seperti CPU, cakera keras dan system operasi (OS), bekerja bersama-sama sebagai satu pasukan, dan memori ialah satu daripada bahagian terpenting di dalam pasukan ini. Sebaik sahaja Kita menghidupkan komputer sehinggalah saat komputer Kita dimatikan, CPU sentiasa menggunakan memori. Mari kita lihat sekenario ini untuk dijadikan sebagai contoh :
Komputer akan memuatkan (load) data dari ROM BIOS dan melaksanakan POST untuk memastikan semua komponen berfungsi dengan baik. Semasa pemeriksaan ini dijalankan, pengawal memori (memory controller) akan memeriksa semua alamat memori dengan melakukan operasi baca dan tulis (read/write) untuk memastikan tiada ralat di dalam cip memori. Baca dan tulis bermaksud data yang ditulis dengan bit dan membaca semula bit tersebut. Komputer kemudiannya memuatkan (load) sistem operasi dari cakera keras ke dalam sistem RAM. Umumnya, bagian kritikal yang terdapat dalam OS akan diselenggara di dalam RAM selama mana komputer masih dihidupkan, membolehkan CPU untuk mendapat akses serta merta ke sistem operasi, di mana akan menambahkan performance keseluruhan sistem.

1. 1.     Parameter Kerja Memori

                             Pada memori utama, terdapat tiga buah parameter untuk kerja Access Time. Bagi RAM, access time merupakan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis. Bagi non RAM, access time adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca tulis pada lokasi tertentu. 

•                      Memory Cycle Time. Terdiri dari access time ditambah dengan waktu tambahan yang diperlukan transient agar hilang pada saluran signal atau untuk menghasilkan kembali data bila data ini dibaca secara destruktif. 

•                      Transfer Rate. Transfer rate adalah kecepatan data agar dapat ditransfer ke unit memori atau ditransfer dari unit memori. Pada RAM, transfer rate = 1/(waktu ikius). Bagi non RAM terdapat hubungan:
N =TA +N/R

TN = Waktu rata-rata untuk membaca atau menulis N bit. 

TA = Waktu access rata-rata. 

N = Jumlah bit. 

R = Kec. transfer, dalam bit per detik (bps).

1. 2.     Satuan transfer memori

                             Satuan transfer sama dengan jumlah saluran data yang masuk dan keluar dari modul memori tiga konsep dalam satuan transfer : Word. Ukuran word biasaya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang intruksi. Addressable Unit pada sejumlah system, Addressable Unit adalah word hubungan antara panjang A suatu alamat dan jumlah N Addressable Unit adalah 2a =N

                 Unit of transfer. Adalah jumlah bit yang dibaca atau yang dituiskan kedalam memori pada suatu saat.

1. 3.     Metode akses

                             Terdapat empat jenis metode: 

·           sequential access. Memori diorganisasikan Menjadi unit-unit data yang disebut record. 

·           direct access. Direct access meliputi shared Read/write mechanism. Setiap blok dan record Memiliki alamat-alamat yang unik berdasarkan Lokasi fisik. 

·           random access. Waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada urutan Akses sebelumnya dan bersifat konstan. 

·           associative. Sebuah word dicari berdasarkan Pada isinya dan bukan berdasar pada alamat.  Metode sequential access dan direct access, Biasanya dipakai pada memori pembantu.Metode Random access dan associative dipakai dalam Memori utama.

          2.            PRINSIP KERJA CAHCE MEMORI

           Cache memori dan memori utama Jika prosesor membutuhkan suatu data, pertama-tama ia akan mencarinya pada cache. Jika data ditemukan, prosesor akan langsung membacanya dengan delay yang sangat kecil. Tetapi jika data yang dicari tidak ditemukan,prosesor akan mencarinya pada RAM yang kecepatannya lebih rendah. Pada umumnya, cache dapat menyediakan data yang dibutuhkan oleh prosesor sehingga pengaruh kerja RAM yang lambat dapat dikurangi. Dengan cara ini maka memory bandwidth akan naik dan kerja prosesor menjadi lebih efisien. Selain itu kapasitas memori cache yang semakin besar juga akan meningkatkan kecepatan kerja computer secara keseluruhan.

               Konsep umum Cache memory

1.         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.

2.         Rasio luput (miss) adalah: 

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

                          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. 

C.      PERKEMBANGAN MEMORI DAN CACHE MEMORI

          1.            Perkembangan memori/ram

                        R A M 

   RAM yang merupakan singkatan dari Random Access Memory ditemukan oleh Robert Dennard dan diproduksi secara besar – besaran oleh Intel pada tahun 1968, jauh sebelum PC ditemukan oleh IBM pada tahun 1981. Dari sini lah perkembangan RAM bermula. Pada awal diciptakannya, RAM membutuhkan tegangan 5.0 volt untuk dapat berjalan pada frekuensi 4,77MHz, dengan waktu akses memori (access time) sekitar 200ns (1ns = 10-9 detik).

D R A M 

Pada tahun 1970, IBM menciptakan sebuah memori yang dinamakan DRAM. DRAM sendiri merupakan singkatan dari Dynamic Random Access Memory. Dinamakan Dynamic karena jenis memori ini pada setiap interval waktu tertentu, selalu memperbarui keabsahan informasi atau isinya. DRAM mempunyai frekuensi kerja yang bervariasi, yaitu antara 4,77MHz hingga 40MHz.

FP RAM 

Fast Page Mode DRAM atau disingkat dengan FPM DRAM ditemukan sekitar tahun 1987. Sejak pertama kali diluncurkan, memori jenis ini langsung mendominasi pemasaran memori, dan orang sering kali menyebut memori jenis ini “DRAM” saja, tanpa menyebut nama FPM. Memori jenis ini bekerja layaknya sebuah indeks atau daftar isi. Arti Page itu sendiri merupakan bagian dari memori yang terdapat pada sebuah row address. Ketika sistem membutuhkan isi suatu alamat memori, FPM tinggal mengambil informasi mengenainya berdasarkan indeks yang telah dimiliki.

 FPM memungkinkan transfer data yang lebih cepat pada baris (row) yang sama dari jenis memori sebelumnya. FPM bekerja pada rentang frekuensi 16MHz hingga 66MHz dengan access time sekitar 50ns. Selain itu FPM mampu mengolah transfer data (bandwidth) sebesar 188,71 Mega Bytes (MB) per detiknya. Memori FPM ini mulai banyak digunakan pada sistem berbasis Intel 286, 386 serta sedikit 486.

EDO RAM 

Pada tahun 1995, diciptakanlah memori jenis Extended Data Output Dynamic Random Access Memory (EDO DRAM) yang merupakan penyempurnaan dari FPM. Memori EDO dapat mempersingkat read cycle-nya sehingga dapat meningkatkan kinerjanya sekitar 20 persen. EDO mempunyai access time yang cukup bervariasi, yaitu sekitar 70ns hingga 50ns dan bekerja pada frekuensi 33MHz hingga 75MHz. Walaupun EDO merupakan penyempurnaan dari FPM, namun keduanya tidak dapat dipasang secara bersamaan, karena adanya perbedaan kemampuan.
 Memori EDO DRAM banyak digunakan pada sistem berbasis Intel 486 dan kompatibelnya serta Pentium generasi awal.

SDRAM PC66 

Pada peralihan tahun 1996 – 1997, Kingston menciptakan sebuah modul memori dimana dapat bekerja pada kecepatan (frekuensi) bus yang sama/sinkron dengan frekuensi yang bekerja pada prosessor. Itulah sebabnya mengapa Kingston menamakan memori jenis ini sebagai Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM). SDRAM ini kemudian lebih dikenal sebagai PC66 karena bekerja pada frekuensi bus 66MHz. Berbeda dengan jenis memori sebelumnya yang membutuhkan tegangan kerja yang lumayan tinggi, SDRAM hanya membutuhkan tegangan sebesar 3,3 volt dan mempunyai access time sebesar 10ns. Dengan kemampuannya yang terbaik saat itu dan telah diproduksi secara masal, bukan hanya oleh Kingston saja, maka dengan cepat memori PC66 ini menjadi standar memori saat itu. Sistem berbasis prosessor Soket 7 seperti Intel Pentium klasik (P75 – P266MMX) maupun kompatibelnya dari AMD, WinChip, IDT, dan sebagainya dapat bekerja sangat cepat dengan menggunakan memori PC66 ini. Bahkan Intel Celeron II generasi awal pun masih menggunakan sistem memori SDRAM PC66.

SDRAM PC100

Chipset ini didesain untuk dapat bekerja pada frekuensi bus sebesar 100MHz. Chipset ini sekaligus dikembangkan oleh Intel untuk dipasangkan dengan prosessor terbaru Intel Pentium II yang bekerja pada bus 100MHz. Karena bus sistem bekerja pada frekuensi 100MHz sementara Intel tetap menginginkan untuk menggunakan sistem memori SDRAM, maka dikembangkanlah memori SDRAM yang dapat bekerja pada frekuensi bus 100MHz. Seperti pendahulunya PC66, memori SDRAM ini kemudian dikenal dengan sebutan PC100.
Dengan menggunakan tegangan kerja sebesar 3,3 volt, memori PC100 mempunyai access time sebesar 8ns, lebih singkat dari PC66. Selain itu memori PC100 mampu mengalirkan data sebesar 800MB per detiknya. Hampir sama dengan pendahulunya, memori PC100 telah membawa perubahan dalam sistem komputer. Tidak hanya prosessor berbasis Slot 1 saja yang menggunakan memori PC100, sistem berbasis Soket 7 pun diperbarui untuk dapat menggunakan memori PC100. Maka muncullah apa yang disebut dengan sistem Super Soket 7. Contoh prosessor yang menggunakan soket Super7 adalah AMD K6-2, Intel Pentium II generasi akhir, dan Intel Pentium II generasi awal dan Intel Celeron II generasi awal.

DR DRAM

Pada tahun 1999, Rambus menciptakan sebuah sistem memori dengan arsitektur baru dan revolusioner, berbeda sama sekali dengan arsitektur memori SDRAM. Oleh Rambus, memori ini dinamakan Direct Rambus Dynamic Random Access Memory. Dengan hanya menggunakan tegangan sebesar 2,5 volt, RDRAM yang bekerja pada sistem bus 800MHz melalui sistem bus yang disebut dengan Direct Rambus Channel, mampu mengalirkan data sebesar 1,6GB per detiknya (1GB = 1000MHz). Sayangnya kecanggihan DRDRAM tidak dapat dimanfaatkan oleh sistem chipset dan prosessor pada kala itu sehingga memori ini kurang mendapat dukungan dari berbagai pihak. Satu lagi yang membuat memori ini kurang diminati adalah karena harganya yang sangat mahal.

RDRAM PC800

Masih dalam tahun yang sama, Rambus juga mengembangkan sebuah jenis memori lainnya dengan kemampuan yang sama dengan DRDRAM. Perbedaannya hanya terletak pada tegangan kerja yang dibutuhkan. Jika DRDRAM membutuhkan tegangan sebesar 2,5 volt, maka RDRAM PC800 bekerja pada tegangan 3,3 volt. Nasib memori RDRAM ini hampir sama dengan DRDRAM, kurang diminati, jika tidak dimanfaatkan oleh Intel. Intel yang telah berhasil menciptakan sebuah prosessor berkecepatan sangat tinggi membutuhkan sebuah sistem memori yang mampu mengimbanginya dan bekerja sama dengan baik. Memori jenis SDRAM sudah tidak sepadan lagi. Intel membutuhkan yang lebih dari itu. Dengan dipasangkannya Intel Pentium4, nama RDRAM melambung tinggi, dan semakin lama harganya semakin turun.

SDRAM PC133 

Selain dikembangkannya memori RDRAM PC800 pada tahun 1999, memori SDRAM belumlah ditinggalkan begitu saja, bahkan oleh Viking, malah semakin ditingkatkan kemampuannya. Sesuai dengan namanya, memori SDRAM PC133 ini bekerja pada bus berfrekuensi 133MHz dengan access time sebesar 7,5ns dan mampu mengalirkan data sebesar 1,06GB per detiknya. Walaupun PC133 dikembangkan untuk bekerja pada frekuensi bus 133MHz, namun memori ini juga mampu berjalan pada frekuensi bus 100MHz walaupun tidak sebaik kemampuan yang dimiliki oleh PC100 pada frekuensi tersebut.

SDRAM PC150 

Perkembangan memori SDRAM semakin pesat setelah Mushkin, pada tahun 2000 berhasil mengembangkan chip memori yang mampu bekerja pada frekuensi bus 150MHz, walaupun sebenarnya belum ada standar resmi mengenai frekunsi bus sistem atau chipset sebesar ini. Masih dengan tegangan kerja sebesar 3,3 volt, memori PC150 mempunyai access time sebesar 7ns dan mampu mengalirkan data sebesar 1,28GB per detiknya. Memori ini sengaja diciptakan untuk keperluan overclocker, namun pengguna aplikasi game dan grafis 3 dimensi, desktop publishing, serta komputer server dapat mengambil keuntungan dengan adanya memori PC150.

DDR SDRAM 

Masih di tahun 2000, Crucial berhasil mengembangkan kemampuan memori SDRAM menjadi dua kali lipat. Jika pada SDRAM biasa hanya mampu menjalankan instruksi sekali setiap satu clock cycle frekuensi bus, maka DDR SDRAM mampu menjalankan dua instruksi dalam waktu yang sama. Teknik yang digunakan adalah dengan menggunakan secara penuh satu gelombang frekuensi. Jika pada SDRAM biasa hanya melakukan instruksi pada gelombang positif saja, maka DDR SDRAM menjalankan instruksi baik pada gelombang positif maupun gelombang negatif. Oleh karena dari itu memori ini dinamakan DDR SDRAM yang merupakan kependekan dari Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory.
Dengan memori DDR SDRAM, sistem bus dengan frekuensi sebesar 100-133 MHz akan bekerja secara efektif pada frekuensi 200 – 266 MHz. DDR SDRAM pertama kali digunakan pada kartu grafis AGP berkecepatan ultra. Sedangkan penggunaan pada prosessor, AMD ThunderBird lah yang pertama kali memanfaatkannya.

DDR RAM

Pada 1999 dua perusahaan besar microprocessor INTEL dan AMD bersaing ketat dalam meningkatkan kecepatan clock pada CPU. Namun menemui hambatan, karena ketika meningkatkan memory bus ke 133 Mhz kebutuhan Memory (RAM) akan lebih besar. Dan untuk menyelesaikan masalah ini maka dibuatlah DDR RAM (double data rate transfer) yang awalnya dipakai pada kartu grafis, karena sekarang anda bias menggunakan hanya 32 MB untuk mendapatkan kemampuan 64 MB. AMD adalah perusahaan pertama yang menggunakan DDR RAM pada motherboardnya.

DDR2 RAM

Ketika memori jenis DDR (Double Data Rate) dirasakan mulai melambat dengan semakin cepatnya kinerja prosesor dan prosesor grafik, kehadiran memori DDR2 merupakan kemajuan logis dalam teknologi memori mengacu pada penambahan kecepatan serta antisipasi semakin lebarnya jalur akses segitiga prosesor, memori, dan antarmuka grafik (graphic card) yang hadir dengan kecepatan komputasi yang berlipat ganda. Perbedaan pokok antara DDR dan DDR2 adalah pada kecepatan data serta peningkatan latency mencapai dua kali lipat. Perubahan ini memang dimaksudkan untuk menghasilkan kecepatan secara maksimum dalam sebuah lingkungan komputasi yang semakin cepat, baik di sisi prosesor maupun grafik.
Selain itu, kebutuhan voltase DDR2 juga menurun. Jika pada DDR kebutuhan voltase tercatat 2,5 Volt, pada DDR2 kebutuhan ini hanya mencapai 1,8 Volt. Artinya, kemajuan teknologi pada DDR2 ini membutuhkan tenaga listrik yang lebih sedikit untuk menulis dan membaca pada memori. Teknologi DDR2 sendiri lebih dulu  digunakan pada beberapa perangkat antarmuka grafik, dan baru pada akhirnya diperkenalkan penggunaannya pada teknologi RAM. Dan teknologi DDR2 ini tidak kompatibel dengan memori DDR sehingga penggunaannya pun hanya bisa dilakukan pada komputer yang memang mendukung DDR2.

DDR3 RAM

RAM DDR3 ini memiliki kebutuhan daya yang berkurang sekitar 16% dibandingkan dengan DDR2. Hal tersebut disebabkan karena DDR3 sudah menggunakan teknologi 90 nm sehingga konsusmsi daya yang diperlukan hanya 1.5v, lebih sedikit jika dibandingkan dengan DDR2 1.8v dan DDR 2.5v. Secara teori, kecepatan yang dimiliki oleh RAM ini memang cukup memukau. Ia mampu mentransfer data dengan clock efektif sebesar 800-1600 MHz. Pada clock 400-800 MHz, jauh lebih tinggi dibandingkan DDR2 sebesar 400-1066 MHz (200- 533 MHz) dan DDR sebesar 200-600 MHz (100-300 MHz). Prototipe dari DDR3 yang memiliki 240 pin. Ini sebenarnya sudah diperkenalkan sejak lama pada awal tahun 2005. Namun, produknya sendiri benar-benar muncul pada pertengahan tahun 2007 bersamaan dengan motherboard yang menggunakan 

          2.            PERKEMBANGAN CACHE MEMORI

                         2.1.      Sejarah perkembangan cache memory

          Pentium Diluncurkan sekitar awal tahun ’90-an, tahun 1993 tepatnya, Pentium merupakan lompatan besar dalam sejarah prosesor X86 dimana arsitektur prosesor 32-bit mengalami perubahan yang sangat besar. Hal ini menyebabkan kecepatan Pentium ( 80586 atau singkatnya 586 ) secara clock-for-clock dengan prosesor 486 ( generasi sebelumnya ) jauh lebih cepat.  Dimulai dengan kecepatan 60 Mhz sampai 233 Mhz, prosesor ini telah membuat revolusi baru dalam dunia PC. Pada versi awalnya ( Pentium 60 Mhz ) prosesor ini pernah membuat heboh di kalangan dunia PC karena menurut seorang profesor, prosesor ini telah melakukan kesalahan perhitungan jika dilakukan kombinasi perhitungan perkalian dan pengakaran. Hal ini diakui oleh Intel yang lalu menarik kembali seluruh prosesor Pentium 60 Mhz sekaligus menghapus armada prosesor 60 dan 66 Mhz yang lalu diganti dengan Pentium 75 Mhz. Di Indonesia, entah di negara lain, penulis mengamati kalau prosesor Pentium yang paling banyak dipakai adalah prosesor Pentium 133 Mhz, mungkin anda pembaca pernah memilikinya ? 

                          Intel membuat chipset Pentium ini mulai dari FX, HX, VX sampai yang mampu mendukung Pentium versi akhir dengan MMX, chipset TX , bentuk pengepakan prosesornya adalah Socket-7.  Pentium mengalami sedikit perubahan arsitektur seiring dengan perkembangan teknologi dengan diperkenalkannya instruksi multimedia baru yang disebut MMX pada tahun 1994. Meskipun digemborkan oleh Intel kalau prosesor dengan kemampuan ini dapat meningkatkan pengalaman multimedia ( multimedia experience ) sampai 30-50%, tetapi pada kenyataannya kumpulan instruksi ini banyak tidak terpakai oleh para programmer multimedia ( terutama game ). Tetapi instruksi MMX ini merupakan cikal bakal dari instruksi SIMD ( Single Instruction Multiple Data ) yang sejak itu mulai dikembangkan. Instruksi 3DNow! Dari AMD sebagai contoh merupakan penyempurnaan dari instruksi MMX, demikian pula ISSE ( Internet Streaming SIMD Extension ) milik Intel sendiri. 

              2.2.      Pentium Pro 

                                        Selama pengembangannya, Intel juga membuat Pentium yang dibuat khusus untuk komputer performa tinggi, seperti server, yaitu Pentium Pro. Untuk pertama kalinya Intel menyatukan L2-cache kedalam prosesornya. Tidak banyak Pentium Pro yang beredar, itu dikarenakan oleh sangat tingginya harga sebuah prosesornya, bahkan sampai saat ini ! Tidaklah heran jika hanya sedikit speed grades yang tersedia untuk Pentium Pro, antara 200 Mhz s/d 233 Mhz. Jika anda iseng-iseng mencari prosesor tipe ini, anda akan tercengang melihat harganya, apalagi jika dibandingkan dengan unsur teknologinya. Meski begitu arsitektur dasar Pentium Pro merupakan fondasi dari pengembangan Pentium II. Kelemahan dari Pentium Pro ini adalah lemahnya kemampuan menjalankan program 16-bit lama, ini dikarenakan memang arsitektur awal prosesor ini diutamakan untuk aplikasi 32-bit. Tidaklah heran jika performa Pentium Pro dibawah atau setara dengan Pentium jika menjalankan aplikasi 16&32-bit seperti Windows9X. Lain ceritanya jika menggunakan prosesor ini pada Windows NT yang desain awalnya sudah benar-benar 32-bit. 

             

              2.3.      Pentium II 

                Dengan kode sandi pengembangan ‘Klamath’, Pentium II merupakan peningkatan signifikan dari arsitektur lama Pentium. Perubahan pada struktur dan besar cache, penempatan L2-cache, serta yang mencolok cara pengepakan prosesor yang baru, PPGA ( Plastic Pin Grid Array ) yang oleh Intel dulu dianggap dapat menekan biaya produksi prosesornya. Perubahan bentuk pengepakan prosesor ini membuat para pembuat motherboard terpaksa merubah rumah prosesor dari Socket ke slot, bernama Slot-1. Dengan cara ini, prosesor ditancapkan ke slot yang tersedia, mirip dengan menancap kartu ekspansi. Chipset awal Intel ( dan masih merupakan chipset terbaik sejauh ini ) untuk Pentium II adalah i440BX untuk PC standar, serta i440LX untuk budget PC.  Penempatan cache L2 didalam prosesor tetapi bukan diintinya juga merupakan perbedaan utama PII dengan Pentium. Kalau dulu cache ditaruh di motherboard, kali ini Intel menaruh cachenya di papan sirkuit prosesornya. Hal ini dapat meningkatkan kinerja prosesor karena cachenya bekerja pada ½ clock prosesor, jadi jika prosesornya bekerja pada 350 Mhz, cachenya berarti bekerja pada 175 Mhz. Ini merupakan peningkatan berarti dari arsitektur lama yang cachenya bekerja pada clock tertentu yang diatur motherboard.Pada Pentium II juga diperbaiki performa 16-bit dari pendahulunya, Pentium Pro. Sehingga dalam menjalankan aplikasi campuran 16 & 32-bit kecepatannya dapat terdongkrak.  Besar inti Pentium II juga lebih kecil, hal ini disebabkan prosesor ini dibuat pada pemrosesan 0.25-micron.  Tingkatan kecepatan Pentium II dimulai dari PII 233 Mhz sampai PII 450 Mhz. Dimana tingkat kecepatan yang paling sering ditemukan adalah antara 300-450 Mhz. 

2.4.      Celeron
    Intel melihat pasar yang cukup besar dalam PC yang berharga dibawah $1000, dimana performa tidak terlalu diperhatikan, kasarnya komputer ‘yang penting jalan lah’. Intel memasuki pasar ini dengan meluncurkan prosesor Celeron, sebuah varian dari Pentium II dengan ‘mengkebiri’ beberapa kemampuan PII, pada akhir tahun 1998. Peng-‘kebiri’-an Celeron dapat dilihat dari ketidakhadiran cache L2 serta pembatasan FSB yang kalau PII bisa sampai 100 Mhz, Celeron cuma 66 Mhz. Kedua pembatasan itu dapat menurunkan harga Celeron sampai hampir ½ PII, tentu saja dengan penalti performa yang cukup buruk. Performa Celeron yang buruk ini sempat dikritik oleh para entusias komputer, terutama karena ketidakhadiran cache L2 yang sangat berpengaruh pada performa prosesor. Oleh karena itu Intel meluncurkan Celeron yang ditambahi L2 cache tetapi cuma 128 KB, lebih kecil dari PII yang cachenya 512 KB, mulai tingkat kecepatan 300 Mhz, sehingga dipasaran ada 2 macam Celeron 300 Mhz, yang dengan cache L2 dan yang tidak memiliki L2 cache. Perbedaannya dapat dilihat dari inisial A dibelakang tingkat kecepatannya, jadi yang dengan cache L2 Celeronnya diberi nama Celeron 300A. Semenjak itu semua Celeron diatas 300 Mhz pasti memiliki 128 KB cache L2. Tetapi kesemuanya itu tidak menjadikan Celeron lebih baik dari PIII sampai versi terakhirnya pun, itu selain dikarenakan FSB-nya yang hanya 66Mhz, juga cache L2-nya yang cuma 4 way set associative, tidak seperti PIII yang 8-way set associative, and that matters much ! Kelihatan seperti prosesor yang dikebiri banget yah ?
Dikarenakan ketidakhadiran atau sedikitnya cache L2, Celeron dianggap prosesor yang paling mudah di overclock. L2 cache mempengaruhi kemampuan overclock prosesor karena begitu prosesor dinaikkan frekuensi clocknya melebihi kemampuannya maka secara otomatis clock pada cache juga terangkat. Jika tidak mempunyai cache maka masalahnya lebih mudah lagi. Penulis pernah mendengar kalau ada Celeron yang mampu di overclock dengan kenaikan sampai 400-450 Mhz, jadi jika ada Celeron 300 Mhz di overclock, maka kenaikannya bisa sampai 700-750 Mhz !! Gile benerrr......
FSB juga merupakan bottleneck yang menghalangi Celeron bersaing dengan kakak-kakaknya. Dengan FSB 66 Mhz, sebuah prosesor Celeron baru dapat menyaingi PII jika kecepatannya lebih cepat ¾-nya, dan hal itu cukup mengganggu pula, saya kira ini merupakan strategi Intel untuk menghindari Celeron untuk bersaing langsung dengan armada prosesor cepat lain milik Intel sendiri.
Satu hal yang perlu dicatat, Celeron merupakan prosesor pertama Intel yang menggunakan Socket 370, sehingga bentuk prosesornya balik ke seperti dahulu lagi, berbentuk bujur sangkar dan mempunyai kaki banyak ( dalam hal ini 370 pin ) dibawahnya. Hal ini dilanjutkan terus sampai sekarang, mungkin menandai awalnya kematian Slot-1... Peletakan inti Celeron Socket ini juga model baru, namanya FC-PGA ( Flip-Chip Pin Grid Array ) dimana inti prosesor diletakkan pada permukaan atas prosesor, sehingga dapat melepas panas lebih baik.
Celeron versi akhir, Celeron II, berisi arsitektur yang lebih baik lagi dari kakaknya, karena arsitekturnya berdasar pada PIII serta telah memiliki ISSE yang dulu hanya dimiliki oleh PIII. Serta mempunyai bentuk bukan slot lagi tapi balik ke Socket seperti Pentium lama. Dan juga Celeron II telah diproduksi pada 0.18-micron. Tetapi dalam waktu dekat kabarnya Intel berencana membuat Celeron II dengan FSB 100Mhz, dan itu merupakan kabar yang baik.  Pentium III ( Merced ) Dengan kode sandi pengembangan Merced, Pentium III dibuat untuk memperbaiki kelemahan-kelemahan yang ada di Pentium II dan menurut penulis pribadi juga merupakan jawaban Intel dari prosesor K6-2 AMD yang memiliki instruksi khusus 3Dnow!, semenjak PII tidak memiliki instruksi-instruksi khusus seperti itu, kecuali MMX milik Intel sendiri. Di prosesor PIII yang masih diproduksi pada 0.25-micron ini, telah dilakukan perubahan yang cukup mendasar. Hal yang berubah pada PIII adalah hadirnya instruksi-instruksi ISSE milik Intel yang merupakan pengembangan dari MMX itu sendiri.  Prosesor ini menggunakan L2 cache yang masih diluar inti prosesor, meski pada tahap ini Intel sudah mulai menyadari kalau arsitektur cache ini tidaklah membantu kinerja prosesor serta teknologinya sudah dapat menyatukan, demi menjaga kompabilitas pada slot, Intel terpaksa membuat prosesor ini masih dalam bentuk slot. 

              2.5.      Pentium III ( Coppermine ) 

                          Diluncurkan pada awal tahun 2000, prosesor generasi ke-2 dari PIII ini memperbaiki hampir semua kekurangan PIII generasi awal, sekalian juga memperkenalkan untuk pertama kalinya teknologi FC-PGA terbaru Intel dalam pembuatan prosesornya dan tentu saja sudah diproses pada 0.18-micron. Juga diperkenalkan FSB 133 Mhz sehingga dapat mendongkrak kinerja prosesor. Pada Meski sebagian besar prosesornya berbentuk Socket lagi, tapi untuk beberapa speed grades masih mempertahankan bentuk Slot-1-nya untuk kompabilitas motherboard-motherboard lama.  Model Pentium III ini memiliki banyak model sampai mungkin dapat membingungkan. Terutama yang memiliki speed grades 600Mhz keatas, misalnya pada speed grade 600 Mhz ada yang 600, 600E, 600EB, ada juga yang 600B. Inisial E menunjukkan kalau FSB PIII 600Mhz itu sudah 133 Mhz, kalau inisial B-nya menunjukkan kalau bentuknya sudah FC-PGA ( PIII berbentuk Socket 370 ). Cukup memusingkan bukan untuk satu model prosesor saja ? Tetapi untuk yang diatas 800 Mhz, kebanyakan atau mungkin seluruh prosesornya pasti sudah memiliki bus FSB 133 Mhz dan sudah berbentuk Socket FC-PGA.  Pengembangan terbaru PIII generari kedua ini adalah dari sistem manajemen cachenya yang baru, disebut ATC atau Advanced Transfer Cache, yang memampukan cache yang terpasang pada PIII ini dapat mengawasi data apa yang paling sering dipakai pada aktifitas proses tertentu. Juga ditambahkan sekitar 20-30-an instruksi-instruksi multimedia baru yang oleh Intel disebut ISSE II.  PIII Coppemine berhasil menembus batas 1 Ghz dalam perlombaan Ghz yang telah ‘diadakan’ sekitar kuartal kedua tahun ini. Meski kalah dengan AMD yang telah mencapai 1 Ghz terlebih dahulu, Intel tampaknya telah banyak melakukan perubahan sana-sini agar prosesornya dapat ‘dipaksa’ untuk mencapai 1 Ghz. Prosesor PIII tertinggi saat penulisan artikel ini sudah mencapai 1.13 Ghz. Pentium III ( Tualatin ) Pentium III generasi ke-3 ini dikabarkan tlah diluncurkan pada kuartal ke-1 atau 2 tahun 2001, selain akan memiliki clock yang lebih tinggi juga akan dibuat pada pemrosesan terbaru milik Intel, 0.13-micron. Satu hal yang menarik dari PIII Tualatin adalah prosesor ini mendukung penggunaan bus 200 Mhz, meski tetap mempertahankan bentuk Socket-370-nya. Tentunya ini membuat motherboard lama tidak akan dapat mendukung PIII Tualatin. Kabarnya Intel tidak akan langsung menggunakan kemampuan 200 Mhz PIII baru ini untuk menghindari persaingan langsung dengan saudaranya, Pentium 4. PIII baru ini juga akan mendukung baik SDRAM maupun DDR SDRAM. dan menurut konon critanya pentium !!! yang baru tidak dikuarkan lagi. 

              2.6.      Pentium 4 ( Willamette ) 

                                       Prosesor termutakhir dari keluarga Pentium adalah Pentium 4 (P4), yang proyeknya telah dimulai Intel sejak 1-2 tahun lalu. Dengan 1.4 Ghz sebagai speed grades terkecil untuk P4 ini membuat P4 menjadi prosesor 32-bit tercepat saat ini. Dibuat pada pemrosesan 0.18-micron untuk versi-versi awalnya, P4 akan secara bertahap berpindah ke 0.13-micron seiring dengan pertambahan clocknya. Diperkirakan P4 akan mampu dibuat sampai kisaran 2 Ghz.
Dengan menggunakan chipset baru berkode ‘Tehama’, prosesor ini pada rencananya akam menggunakan Rambus sebagai interface memory-nya, hal ini dikarenakan arsitektur prosesor ini lebih dioptimisasikan pada arsitektur Rambus. Penggunaan Rambus sebagai memory membuat mahalnya sebuah system yang menggunakan P4 ini, sekeping RIMM yang besarnya 64MB, harganya bisa mencapai $400-an, coba dibandingkan dengan DIMM SDRAM biasa yang harganya cuma $70-an, beda sekali bukan ? Tetapi jika melihat perfoma yang didapat, tampaknya mungkin harga semahal itu masuk akal bukan ?  Perubahan arsitektur ini juga membuat ukuran inti P4 menjadi lebih besar, sekitar 200-an mm2 , bandingkan dengan inti PIII yang cuma 150-an mm2 . Hal ini membuat prosesor P4 membutuhkan heatsink yang lebih besar dan frame pendingin yang lebih kuat juga. Belum lagi karena bentuknya yang ‘baru’ ini membuat para desainer casing harus membuat casing model baru lagi yang dapat merumahkan P4, standard ini telah disiapkan Intel dengan nama ATX 2.0. Jadi yang harapan untuk dapat mengupgrade PIII-nya ke P4 dapat anda buang saja, cukup disayangkan sekali ! Tetapi itulah resiko dari perkembangan teknologi. Hal ini menunjukkan kalau P4 memang investasi yang cukup mahal, tidaklah heran jika P4 untuk sementara hanya ditujukan untuk kalangan server saja, belum untuk desktop, tetapi ada pula rencana kearah situ.Pentium 4 adalah prosesor generasi ketujuh yang dibuat oleh Intel Corporation dan dirilis pada bulan November 2000 meneruskan prosesor Intel Pentium III. Nama core yang diperkenal adalah Willamette dan Northwood setelah itu disusul oleh Prescott dan Cedar-Mill.

                                    Ada Tiga Jenis Cache, yaitu :

1.        Cache level 1 (L1), bagian dari chip mikroprosesor atau bagian internal dari chip prosesor. Kapasitasnya berkisar antara 8 - 256 Kb.

2.       Cache level 2 (L2), bukan merupakan bagian dari chip mikroprosesor. Cache ini sering tercantum di dalam iklan-iklan komputer. Cache level 2 (L2) terdiri dari chip-chip SRAM. Kapasitasnya berkisar antara 64 Kb s.d. 2 Mb.

3.     Cache level 3(L3), terletak pada mainboard atau motherboard atau merupakan cache yang terpisah dari chip mikroprosesor. Cache jenis ini biasanya hanya terdapat pada komputer-komputer yang sangat canggih. Cache level 3(L3) sering diistilahkan L2 Advanced transfer cache. Cache tidak bisa di-upgrade beda dengan komponen lain (seperti VGA card, memori card, dll). Hal tersebut karena harus sesuai dengan tipe prosesor yang kita inginkan. Selain cache, sistem operasi juga menggunakan memori virtual, yaitu ruang kosong pada HDD yang berfungsi untuk meningkatkan kapasitas RAM. Jadi urutan sebuah proses dari komputer dalam mencari data atau instruksi program, prosesor memakai urutan sebagai berikut : (1) L1, (2) L2, (3) RAM, (4) HDD atau CD. Masing-masing memori atau media penyimpan urutan yang berada di urutan belakang akan lebih lambat dibanding urutan lebih depan.

          3.            PERBEDAAN MEMORI DAN CHACE MEMORI

                             Berbicara mengenai memori, sering terjadi penyempitan persepsi dan pengertian mengenai komponen ini. Ada pengertian pada beberapa orang bahwa memori itu adalah ‘komponen’ yang berbentuk segi empat dengan beberapa pin dibawahnya. Komponen ini disebut memory module. Padahal, memori itu adalah suatu penamaan konsep yang bisa menyimpan data dan program. Kemudian ditambah dengan kata internal, yang maksudnya adalah terpasang langsung pada motherboard. Dengan demikian, pengertian memory internal sesungguhnya itu dapat berupa :

1.             First-Level (L1) Cache

2.             Second-Level (L2) Cache

3.             Third-Level (L3) Cache

4.             Memory Module.

Akan tetapi, ada juga pengelompokan internal memori seperti:

1.                   RAM (Random Access Memory).

2.                   ROM (Read Only Memory).

            Selain perbedan kecepatan haraga cache memory lebih mahal dari pada memory

   

BAB III

PENUTUP

3.1.      Kesimpulan

                        Dari keterangan di atas kami menyimpulkan bahwa sebenarnya        memory dan    cache memory itu sama fungsinya yang menyebabkan    perbedaan hanyalah    pada tempat,cara kerja dan kecepatan secara spesifik.