Memory Direct Mapping

Nama: Ondi William Simanjuntak
Nim    :153303030288
Kelas  :Pagi C
Sem     :3
MatKul: Organisasi Komputer
UNIVERSITAS PRIMA
1*Direct Mapping adalah Pemetaan dari suatu memory yang lansung bertemu antara address dengan line.
 Contoh soal :
1.  Suatu sistem komputer memiliki memory utama sebesar 512 Mbyte, memiliki cache sebesar 128 Kbyte. Transfer data antara memory utama dengan cache dalam ukuran block yang besarnya 8 byte, jika digunakan pemetaan langsung (Direct Mapping) tunjukkan masing-masing berapa bit untuk TAG (T),  SLOT (Cache Line : L) dan WORD.
Dik :  Memory : 512 MB
Cache      : 128 KB
Block       : 8 Byte
Dit : T L W  ?
Dij :
Memory 512 MB =  2²⁰ .  2⁹ = 2²⁹ , Maka  lebar Alamat = 29 bit.
1 Block 8 Byte =  2³ , Maka Wordnya =  3 bit.
Line Memory = Cache / Block
= 128 KB / 8 Byte
=  16 K Line
Line Cache      = 16 K =  2¹⁰ .  2⁴ = 2¹⁴ , Maka Linenya 14 bit.
Jadi Besar TAG = Memory – Lebar Word – Ukuran Line
= 29 – 3 (Word) – 14 (Line) = 12 bit.

T	L	W
12	14	3

Direct Mapping
• Setiap blok pada main memory dipetakan dengan line tertentu pada cache.
i = j modulo C
di mana i adalah nomor line pada cache yang digunakan untuk meletakkan

• blok main memory ke-jJika M = 64 dan C = 4, maka pemetaan antara line dengan blok menjadi
seperti berikut :
Line 0 can hold blocks 0, 4, 8, 12, ...
Line 1 can hold blocks 1, 5, 9, 13, ...
Line 2 can hold blocks 2, 6, 10, 14, ...
• Line 3 can hold blocks 3, 7, 11, 15, ... Pada cara ini, address pada main memory dibagi 3 field atau bagian, yaitu:
o Tag identifier.
o Line number identifier
o Word identifier (offset)
Keuntungan menggunakan Direct Mapping antara lain:
• Mudah dan murah diimplementasikan.
• Mudah untuk menentukan letak salinan data main memory pada cache.

Kerugian menggunakan Direct Mapping antara lain:
• Setiap blok main memory hanya dipetakan pada 1 line saja.
• Terkait dengan sifat lokal pada main memory, sangat mungkin mengakses blok yang dipetakan pada line yang sama pada cache. Blok seperti ini akan menyebabkan seringnya sapu masuk dan keluar data ke/dari cache, sehingga hit ratio mengecil. Hit ratio adalah perbandingan antara jumlah ditemukannya data pada cache dengan jumlah usaha mengakses cache.
Associative Mapping
• Memungkinkan blok diletakkan di sebarang line yang sedang tidak terpakai.
• Diharapkan akan mengatasi kelemahan utama Direct Mapping.
• Harus menguji setiap cache untuk menemukan blok yang diinginkan.
o Mengecek setiap tag pada line
o Sangat lambat untuk cache berukuran besar.
• Nomor line menjadi tidak berarti. Address main memory dibagi menjadi 2 field saja, yaitu tag dan word offset
• Melakukan pencarian ke semua tag untuk menemukan blok.
• Cache dibagi menjadi 2 bagian :
o lines dalam SRAM
o tag dalam associative memory
Keuntungan Associative Mapping: cepat dan fleksibel.
Kerugiannya: biaya implementasi. Misalnya : untuk cache ukuran 8 kbyte
dibutuhkan 1024 x 17 bit associative memory untuk menyimpan tag identifier.

Set Associative Mapping
• Merupakan kompromi antara Direct dengan Full Associative Mapping.
• Membagi cache menjadi sejumlah set (v) yang masing-masing memiliki sejumlah line (k)
• Setiap blok dapat diletakkan di sebarang line dengan nomor set:
• Jika sebuah set dapat menampung X line, maka cache disebut memiliki Xway set associative cache.
• Hampir semua cache yang digunakan saat ini menggunakan organisasi 2 atau 4-way set associative mapping.
2.  Suatu sistem komputer memiliki memory utama sebesar 64 Mbyte, memiliki cache sebesar 128 Kbyte. Transfer data antara memory utama dengan cache dalam ukuran block yang besarnya 16 byte, jika digunakan pemetaan langsung (Direct Mapping) tunjukkan masing-masing berapa bit untuk TAG (T),  SLOT (Cache Line : L) dan WORD.
Dik :  Memory : 64  MB
Cache      : 128 KB
Block       : 16  Byte
Dit : T L W  ?
Dij :
Memory 64 MB =  2²⁰ .  2⁶ = 2²⁶ , Maka  lebar Alamat = 26 bit.
1 Block 16 Byte =  2⁴ , Maka Wordnya =  4 bit.
Line Memory = Cache / Block  = 128 KB / 16 Byte =  8 K Line
Line Cache      = 8 K =  2¹⁰ .  2³ = 2¹³ , Maka Linenya 13 bit.
Jadi Besar TAG = Memory – Lebar Word – Ukuran Line
= 26 – 4 (Word) – 13 (Line) = 9 bit.

T	L	W
9	13	4