Berdasarkan analisis CACTI untuk cache 4MB dengan berbagai konfigurasi, ditemukan bahwa: - Untuk komputer high performance, konfigurasi terbaik adalah 1-way associative dengan ukuran cache 32 bytes - Untuk komputer embedded, teknologi 32nm dan ukuran cache 32 bytes memberikan akses waktu, daya, dan luas area yang lebih optimal.

1. 4MB’s Cache Analysis
using CACTI
MUH FAKHRI / D41112286
SAHRUM NURHABIBY / D41112267
TEKNIK ELEKTRO FT-UH 2014

2. Hasil Pengamatan
Exp.
Line Size
Associativity
Technology Output
(bytes) Node (nm) Access time (ns) Dynamic Power (W) Leakage Power (W) Area (mm2)
1
32
1
32
1,800437307 0,814626942 0,980872805 12,240369756
2 2,152677312 0,608700481 0,906900553 9,388240047
4 2,152736959 0,615847553 0,908336293 9,388668005
8 2,155580232 0,661080485 0,909301296 9,438302559
16 2,212858255 0,617373236 0,926273199 9,712276986
64
1
32
1,800437307 1,047332386 0,939658696 12,134342776
2 2,058167968 1,079068641 0,980564764 12,154691320
4 2,044731249 1,082414825 0,981208658 12,170119322
8 2,020676249 1,063349977 0,942016813 12,182506907
16 2,301675613 1,546154840 0,929077214 10,755943971
2
32
1
90
4,817178681 0,835792488 0,690007272 81,131256865
2 5,371348602 0,837810458 0,690145757 81,105362849
4 5,282883065 0,838916192 0,690456679 81,146867526
8 5,243468381 0,843936711 0,691444670 81,132810341
16 5,354430523 0,604887256 0,684632010 73,153893205
64
1
90
4,805012570 2,313371978 0,722155413 95,987051630
2 5,183539367 2,531016811 0,748431096 102,161664314
4 5,145221931 2,533476264 0,748779660 102,043501241
8 5,116309466 1,837229649 0,711207976 83,067678384
16 5,883699636 2,482410834 0,663681828 81,420453016

3. AccessTime
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
1 2 4 8 16
ACCESSTIME(NS)
ASSOCIATIVITY
Access Time with Technology
Node 32 nm
32 bytes 64 bytes
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
1 2 4 8 16
ACCESSTIME(NS)
ASSOCIATIVITY
Access Time with Technology
Node 90 nm
32 bytes 64 bytes
Pada teknologi 90nm:
• Access time untuk cache size 32 dan 64 tidak terlalu jauh
juga perbedaannya
• Untuk 1-way associative, access timenya lebih cepat
dibanding N-way associative,
• Access timenya juga meningkat sesuainya banyak
associativenya. Semakin Banyak n-waynya, semakin lambat
access time-nya
Pada teknologi 32nm:
• Access time untuk cache size 32 dan 64 tidak terlalu jauh
perbedaannya
• Untuk 1-way associative, access timenya lebih cepat
dibanding N way associative lainnya.
• Pada grafik, access time meningkat sesuainya banyaknya
associative. Semakin Banyak n-waynya, semakin lambat
access time-nya
Teknologi 32 nm lebih cepat access timenya dibanding 90 nm

4. Dynamic Power
-0.30
0.20
0.70
1.20
1.70
2.20
2.70
1 2 4 8 16
DYNAMICPOWER(W)
ASSOCIATIVITY
Dynamic Power with Technology
Node 32 nm
32 bytes 64 bytes
-0.30
0.20
0.70
1.20
1.70
2.20
2.70
1 2 4 8 16
DYNAMICPOWER(W)
ASSOCIATIVITY
Dynamic Power with Technology
Node 90 nm
32 bytes 64 bytes
Dynamic Power adalah komsumsi daya ketika terjadi switching transistor
Pada teknologi 32nm:
• Untuk cache 32, dynamic power terbesar saat 1-way
associative
• Untuk cache 64, dynamic power terbesar saat 16-way
associative
• Secara signifikan, untuk cache 64, pertambahan
associative meningkatkan dynamic power
Pada teknologi 90nm:
• Untuk cache 64 associative 1-4 terjadi peningkatan
dynamic power, pada associative 8 terjadi penurunan
dynamic power
• Untuk cache 32, associative 16 penggunaan dynamic
power terkecil

5. Leakage Power
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1 2 4 8 16
LEAKAGEPOWER(W)
ASSOCIATIVITY
Leakage Power with Technology
Node 32 nm
32 bytes 64 bytes
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1 2 4 8 16
LEAKAGEPOWER(W)
ASSOCIATIVITY
Leakage Power with Technology
Node 90 nm
32 bytes 64 bytes
Leakage power adalah daya yang ketika transistor tidak digunakan
Pada teknologi 32nm:
• Leakage power cache 32 dan 64 tidak terlaku berbeda
• Peningkatan assocative tidak mempengaruhi leakage
power
Pada teknologi 32nm:
• Leakage power cache 32 dan 64 tidak terlaku berbeda
• Peningkatan assocative tidak mempengaruhi leakage
power
• Penggunaan leakage power saat associative 4-way, dan
cache size 64 byte
Leakage power terbesar saat teknologi 32 nm dibanding 90 nm

6. Total daya didominasi oleh dynamic power pada teknologi yang lebih besar (90nm), sedangkan
Pada tekonologi yang lebih kecil (32 nm) yang mendominasi adalah leakage power
Total Power (Dynamic +Leakage)
0.000000000
0.500000000
1.000000000
1.500000000
2.000000000
2.500000000
1 2 4 8 16
0.000000000
0.500000000
1.000000000
1.500000000
2.000000000
2.500000000
1 2 4 8 16
0.000000000
0.500000000
1.000000000
1.500000000
2.000000000
2.500000000
3.000000000
3.500000000
1 2 4 8 16
0.000000000
0.500000000
1.000000000
1.500000000
2.000000000
2.500000000
3.000000000
3.500000000
1 2 4 8 16
32nm90nm
32Bytes 64Bytes
Dynamic
Power
Leakage
Power

7. Area
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
110.00
1 2 4 8 16
AREA(MM2)
ASSOCIATIVITY
Area with Technology Node 32
nm
32 bytes 64 bytes
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
110.00
1 2 4 8 16
AREA(MM2)
ASSOCIATIVITY
Area with Technology Node 90
nm
32 bytes 64 bytes
Pada teknologi 32nm:
• Peningkatan Area tidak terlalu signifikan
• Peningkatan associative, semakin kecil areanya
Pada technology 90nm:
• Untuk cache 32, perubahan associative hampir tidak
mempengaruhi areanya.
• Untuk cache 64, perubahan associative cukup
mempengaruhi areanya.
• Pada associative 16 dan 8, terjadi penurunan luas area.
• Pada associative 1,2,4 terjadi peningkatan luas area, namun
untuk associativity 8 dan 16 luas arenya menurun.
Pada grafik 32nm dan 90nm terlihat bahwa, area untuk
teknologi 32 lebih kecil dibanding 90nm, bahkan perbedaan
area-nya hampir 10kali lipat

8. Kesimpulan
Untuk high performance computer, dengan cache 4MB, paling bagus dengan 1-way associative dan
cache size 32 bytes
Untuk embedded computer, dengan cache 4MB, paling dengan teknologi 32nm dan cache size
32bytes