Simulasi dan Analisis Algoritma Cache Replacement Policy MARC (Multi-Modal Adaptive Replacement Cache)

Tauchid, Mohammad (2023) Simulasi dan Analisis Algoritma Cache Replacement Policy MARC (Multi-Modal Adaptive Replacement Cache). Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 05111940000136-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Kecepatan memori cache kini menjadi faktor kritis dalam meningkatkan kinerja sistem komputer modern. Permintaan akan data yang semakin cepat dari memori utama semakin meningkat seiring percepatan pemrosesan data oleh prosesor. Memori cache, sebagai solusi yang efektif, menjadi tingkat penyimpanan yang lebih cepat antara prosesor dan memori utama. Ini berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara data yang sering diakses, memungkinkan prosesor untuk mengakses data dengan lebih cepat, mengurangi latensi, dan meningkatkan kinerja sistem secara keseluruhan. SSD cache, sebagai alternatif lain, telah menjadi pilihan menarik untuk memenuhi kebutuhan akan kecepatan penyimpanan dan kapasitas yang lebih besar. SSD menggunakan teknologi flash dan memberikan akses data lebih cepat daripada HDD konvensional. Sebagai tingkat penyimpanan kedua, SSD cache bertindak sebagai penyangga antara memori utama dan penyimpanan utama, seperti HDD. Penggunaan SSD cache membantu menyimpan data yang sering diakses dalam cache yang lebih cepat, meningkatkan responsivitas akses data, dan kinerja aplikasi. Selain itu, SSD cache juga mengurangi beban kerja pada penyimpanan utama, meningkatkan umur perangkat penyimpanan utama. Namun, penggunaan SSD cache memiliki kekurangan. Salah satunya adalah terkait dengan batasan usia SSD yang semakin berkurang seiring banyaknya operasi tulis ke SSD. SSD memiliki siklus tulis terbatas, yang berarti setiap operasi tulis mempengaruhi usia perangkat tersebut. Penggunaan SSD cache sebagai tingkat penyimpanan kedua menyebabkan lebih banyak operasi tulis ke SSD dibandingkan dengan penggunaan SSD sebagai penyimpanan utama. Hal ini dapat menyebabkan SSD cache lebih cepat mencapai batas usia maksimalnya dibandingkan dengan penggunaan SSD sebagai penyimpanan utama. Dalam Tugas Akhir ini, algoritma MARC akan disimulasikan dan diuji dengan data trace dari UMass Trace Repository dan IOTA SNIA Repository. Kinerjanya akan dibandingkan dengan cache replacement policy lainnya. Hasil uji coba menunjukkan bahwa algoritma MARC memiliki nilai hit ratio yang mirip dengan LRU dan ARC namun memiliki jumlah operasi tulis yang hanya 21%, 23%, dan 45% dari algoritma LRU dan ARC pada data uji Financial, WebSearch, dan WebMail.
=================================================================================================================================
The speed of cache memory is now a critical factor in improving the performance of modern computer systems. The demand for faster data from main memory increases as data processing by the processor accelerates. Cache memory, as an effective solution, becomes a faster storage rate between the processor and main memory. It serves as a temporary repository of frequently accessed data, allowing the processor to access data faster, reducing latency, and improving overall system performance. Cache SSDs, as another alternative, have become an attractive option to meet the need for greater storage speed and capacity. SSDs use flash technology and provide faster data access than conventional HDDs. As a second level of storage, SSD caching acts as a buffer between main memory and primary storage, such as HDDs. The use of SSD cache helps cache frequently accessed data faster, improving data access responsiveness, and application performance. In addition, SSD caching also reduces the workload on the primary storage, increasing the lifespan of the primary storage device. However, the use of SSD cache has its drawbacks. One of them is related to the age limit of SSDs which decreases with the number of write operations to SSDs. SSDs have limited write cycles, which means each write operation affects the life of that device. Using a cache SSD as the second storage tier leads to more write operations to the SSD compared to using the SSD as primary storage. This can cause cache SSDs to reach their maximum lifespan faster than using SSDs as primary storage. In this Final Project, the MARC algorithm will be simulated and tested with trace data from UMass Trace Repository and IOTA SNIA Repository. Its performance will be compared to other cache replacement policies. The test results showed that the MARC algorithm has better performance than the other algorithms tested because it has a hit ratio similar to LRU and ARC but has a number of write operations that are only 21%, 23%, and 45% of the LRU and ARC algorithms on test data Financial, WebSearch, and WebMail.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Cache Replacement, Hit Ratio, Write Count, Solid State Drive.
Subjects:	T Technology > T Technology (General) > T11 Technical writing. Scientific Writing T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Informatics Engineering > 55201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mohammad Tauchid
Date Deposited:	14 Nov 2023 07:53
Last Modified:	14 Nov 2023 07:55
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/101649

Actions (login required)

View Item