Set associative mapping merupakan kompromi antara direct mapping dan full associative mapping. Cache dibagi menjadi beberapa set, dengan masing-masing set menampung beberapa blok. Hal ini memungkinkan blok memori utama untuk dialokasikan ke beberapa lokasi di cache.

1. Set Associative Mapping
Disusun Oleh :
1.NURHALIM - 1211600075
2.FIKIH - 1211600083
3.IKA NUR’AINI - 1211600091

2. Set Associative Mapping
• Merupakan kompromi antara Direct dengan
Full Associative Mapping.
• Membagi cache menjadi sejumlah set (v) yang
masing-masing memiliki sejumlah line (k)
• 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.

3. Set Associative Mapping
• Cache dibagi kedalam beberapa jumlah set
• Tiap set memiliki beberapa jumlah block
• Block main memory dipetakan ke dalam set di
cache dengan rumus
s = i mod S
S = jumlah set yang diinginkan ada di cache
i = jumlah block main memory
s = jumlah set yang ada berdasarkan i
• Prosesor meminta data ke cache dengan format
Tag set word

4. • Set digunakan untuk memberikan
identitas unik ke set yang di cache yang
menampung block yang diminta oleh
prosesor.
• Tag digunakan untuk memberikan
identitas unik dari block yang diminta
berdasarkan set yang ditentukan.
• Word digunakan untuk memberikan
identitas pada elemen (word) dalam block
yang diminta oleh prosesor.

5. Direct Set 0 Set 1
Mapping Set
0
1
2
Set 3 Set 2
3
Set Assosiative Mapping

6. Contoh Kondisi
Mengakses

7. • Diasumsikan menggunakan set-associative
mapping dengan 4 block per set nya.
S = word = log¬¬2 B=log¬¬2 16 = log¬¬2 24 = 4 bits
set = log¬¬24 K = 16 bits
tag = 28 – ( 4 + 16 ) = 8 bit
bit untuk ram = log2 128MB = 28 bit = 4+16+28
Berdasarkan data di atas, sekarang membuat
ilustrasi dalam memory.
• Gunakan set ( 16 bits ) untuk menentukan
( secara langsung ) ke set yang di tuju ( salah
satu dari 32 set yang ada ).

8. • Untuk mencari nilai field
Word = log2 B, B adalah ukuran blok dalam satuan word
Set = log2 S, S adalah jumlah set dalam cache
• Catatan :
Harus diingat, total jumlah bit yang dihitung berdasarkan 3
rumus diatas (Word, set, tag) harus di tambah ke dalam
panjang alamat main memory. Bisa digunakan untuk
mengecek kesalahan dalam perhitungan kita.
Contoh soal :
Hitung 3 paramater ( word, set, dan tag ) untuk system
memori dengan spesifikasi :
-ukuran main memory = 128 MB
-ukuran dari cache = 256 KB
-ukuran block cache = 16 B

9. • Main memory address
Tag Set Word
8 16 4
• Gunakan tag untuk mencocokkan block yang
diminta dengan block yang ada di cache
sesuai dengan set yang sudah dipilih. Jika ada
tag yang sama, berarti cache hit, sebaliknya
cache miss.
• Dari 16 word (element) yang ada di cache
block yang hit, word yang diminta dipilih
berdasarkan selector yang dibantu oleh word
field.

10. Gambar Organisasi K-Way Set Associative Mapping.

11. Ketika sebuah blok baru dibawa ke dalam cache maka salah satu blok yang ada harus
digantikan
• Ukuran
Blok
• Jumlah
Jumlah Line Blok
Besaran F0..Fk-1
Tagnya
Mencocokkan Blok yang ada dgn yang
Jumlah Set
Set0 ... SetN
• Panjang
Alamat
• Jumlah
unit yang
diamati
dipilih
• Jika Tagnya Sama
• Jika Tagnya
Berbeda
Gambar Organisasi K-Way Set Associative Mapping.

12. Studi Kasus :
Jika diketahui sebuah sistem komputer dengan Main
Memory = 16 MB , dilengkapi dengan Cache = 64 KB ,
1 Block Data = 4 byte
Ditanyakan: Struktur Address Set Associative Mapping
Solusi: 16 MB memory memiliki total address sebanyak
224 = 16.777.216
(a) TOTAL field = 24 bit (16 M = 224)
(b) WORD field = 2 bit ( 1 block = 4 = 22 )
(c) TAG field = 9 bit (16 M / 32 k = 512= 29)
(d) SET field = (24–2–9)=13 bit
24 bit 9 bit 13 bit 2 bit
Tag Set Word

13. Hasil : Set Associative Mapping

14. 16 Mbyte Main Memory
Gambar Contoh Pengalamatan 2-Way Associative Mapping.

15. Contoh :
• Memory =16MB alamat =24bit
• Blok = 4 B 22 jadi lebar word 2bit
• Cache = 64 KB = 8 K terdapat 13bit
• Data masuk = 339C
• Dengan two-way set data masuk
pada alamat 0CE7 dengan tag=02C,
set=0CE7 dan word=0

16. 16 Mbyte Main Memory
Tag Set Word
9 13 2

17. Algoritma Pengganti
 Ketika sebuah blok baru dibawa ke
dalam cache maka salah satu blok yang
ada harus digantikan.
 Untuk direct mapping hanya terdapat
satu kemungkinan baris bagi sembarang
blok
 Untuk teknik assosiatif dan set assosistif
diperlukan algortima pengganti

18. Untuk mencapai kecepatan tinggi algoritma harus
diterapkan dalam perangkat keras dengan cara :
Least Recently used (LRU)
mengganti blok yang berada dalam set yang
telah berada paling lama dalam cache
Keuntungan : Mengambil lokalitas ke rekening
Kerugian : jumlah blok u/ melacak meningkat
menjadi lebih mahal, sulit u/ pelaksanaan,
lambat
First in first out (FIFO)
Mengganti blok dalam set yang telah berada
pada cache terpanjang
Menjadi rumit u/ menghitung dengan
menentukan blok tertua

19.  Least frequently used
Mengganti blok dalam set yang telah berada
dalam set yang mengalami acuan sedikit.
 Acak
Menyebarkan alokasi seragam, blok
kandidat dipilih secara acak.
Keuntungan :
Sederhana untuk menerapkan di hardware
Kerugian :
Mengabaikan locality principle

20. Keuntungan menggunakan Set
Associative Mapping antara lain:
•Setiap blok memori dapat menempati
lebih dari satu kemungkinan nomor
line (dapat menggunakan line yang
kosong), sehingga thrashing dapat
diperkecil
•Jumlah tag lebih sedikit (dibanding model
associative), sehingga jalur untuk
melakukan perbandingan tag lebih
sederhana.

21. Ringkasan set associative mapping
nampak pada tabel berikut:
Item Keterangan
(s+w) bits
Panjang alamat
s+w words or bytes
Jumlah unit yang dapat dialamat i
2w words or bytes
Ukuran Blok sama dengan ukuran
Line 2d
Jumlah blok di memory utama k
Jumlah line dalam set V = 2d
Jumlah set Kv = k*2d
Jumlah line di cache (s-d) bits
Tabel Set Associative Mapping
Besarnya tag

22. S E K IA N