MEMORI INTERNAL
Karakteristik Sistem Memori (secara umum)
1.
Lokasi
® CPU
® Internal (main)
® External (secondary)
2.
Kapasitas
® Ukuran word
® Banyaknya word
3.
Satuan Transfer
® Word
® Block
4.
Metode Akses
® Sequential access
® Direct access
® Random access
® Associative access
|
5.
Kinerja
® Access time
® Cycle time
® Transfer rate
6.
Tipe Fisik
® Semikonduktor
® Permukaan magnetik
7.
Karakteristik Fisik
® Volatile/nonvolatile
® Erasable/nonerasable
8.
Organisasi
Catatan:
Bagi pengguna dua karakteristik penting memori adalah
Ø Kapasitas,
Ø Kinerja.
|
1) Lokasi
Memori
Ada tiga
lokasi keberadaan memori di dalam sistem komputer, yaitu:
Memori lokal
o
Memori ini built-in
berada dalam CPU (mikroprosesor),
o
Memori ini diperlukan untuk
semua kegiatan CPU,
o
Memori ini disebut register.
Memori internal
o
Berada di dalam CPU
tetapi bersifat internal terhadap sistem komputer,
o
Diperlukan oleh CPU untuk
proses eksekusi (operasi) program, sehingga dapat diakses secara langsung oleh
prosesor (CPU) tanpa modul perantara,
o
Memori internal sering juga
disebut sebagai memori primer atau memori utama.
o
Memori internal biasanya
menggunakan media RAM
Memori eksternal
o
Bersifat eksternal terhadap
sistem komputer dan tentu saja berada di luar CPU,
o
Diperlukan untuk menyimpan data
atau instruksi secara permanen.
o
Tidak diperlukan di dalam
proses eksekusi sehingga tidak dapat diakses secara langsung oleh prosesor
(CPU). Untuk akses memori eksternal ini oleh CPU harus melalui pengontrol/modul
I/O.
o
Memori eksternal sering juga
disebut sebagai memori sekunder.
o
Memori ini terdiri atas
perangkat storage peripheral seperti : disk, pita magnetik, dll.
Kapasitas Memori
Ø Kapasitas register (memori lokal) dinyatakan dalam bit.
Ø Kapasitas memori internal biasanya dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word. Panjang
word umum adalah 8, 16, dan 32 bit.
Ø Kapasitas memori eksternal biasanya dinyatakan dalam byte.
Satuan
Transfer (Unit of Transfer)
Satuan transfer sama
dengan jumlah saluran data yang masuk ke dan keluar dari modul memori.
Ø Bagi memori internal (memori utama), satuan transfer merupakan jumlah bit
yang dibaca atau yang dituliskan ke dalam memori pada suatu saat.
Ø Bagi memori eksternal, data ditransfer dalam jumlah yang jauh lebih besar
dari word, dalam hal ini dikenal sebagai block.
Word
Ukuran word biasanya
sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang
instruksi, kecuali CRAY-1 dan VAX.
Ø CRAY-1 memiliki panjang word 64 bit, memakai representasi integer 24 bit.
Ø VAX memiliki panjang
instruksi yang beragam, ukuran wordnya adalah 32 bit.
Addressable Units
Pada sejumlah sistem,
addressable unit adalah word. Hubungan antara panjang suatu alamat (A) dengan
jumlah addressable unit (N) adalah 2A = N
Metode Akses Memori
Terdapat empat jenis pengaksesan satuan data, sbb.:
Ø Sequential Access
Ø Direct Access
Ø Random Access
Ø Associative Access
v Sequential Access
® Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut record.
® Akses dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik.
®
Informasi pengalamatan dipakai untuk memisahkan
record-record dan untuk membantu proses pencarian.
®
Mekanisme baca/tulis digunakan
secara bersama (shared read/write mechanism), dengan cara berjalan menuju
lokasi yang diinginkan untuk mengeluarkan record.
®
Waktu access record sangat bervariasi.
®
Contoh sequential access adalah
akses pada pita magnetik.
Direct Access
®
Seperti sequential access,
direct access juga menggunaka shared read/write mechanism, tetapi setiap blok
dan record memiliki alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik.
®
Akses dilakukan secara langsung
terhadap kisaran umum (general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir.
®
Waktu aksesnya bervariasi.
®
Contoh direct access adalah
akses pada disk.
Random Access
®
Setiap lokasi dapat dipilih
secara random dan diakses serta dialamati secara langsung.
®
Waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak
tergantung pada urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan.
®
Contoh random access adalah
sistem memori utama.
Associative Access
®
Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan
bukan berdasarkan alamatnya.
®
Seperti pada RAM, setiap lokasi memiliki mekanisme
pengalamatannya sendiri.
®
Waktu pencariannya tidak
bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya.
®
Contoh associative access
adalah memori cache.
Kinerja Memori
Ada tiga buah parameter untuk kinerja sistem memori,
yaitu :
Ø Waktu Akses (Access Time)
®
Bagi RAM, waktu akses adalah
waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis.
®
Bagi non RAM, waktu akses
adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca tulis pada lokasi
tertentu.
Ø Waktu Siklus (Cycle Time)
®
Waktu siklus adalah waktu akses
ditambah dengan waktu transien hingga sinyal hilang dari saluran sinyal atau
untuk menghasilkan kembali data bila data ini dibaca secara destruktif.
Ø Laju Pemindahan (Transfer Rate)
®
Transfer rate adalah kecepatan
pemindahan data ke unit memori atau ditransfer dari unit memori.
®
Bagi RAM, transfer rate sama
dengan 1/(waktu siklus).
®
Bagi non-RAM, berlaku persamaan
sbb.:
TN
= Waktu rata-rata untuk membaca atau menulis sejumlah N bit.
TA
= Waktu akses rata-rata
N =
Jumlah bit
R =
Kecepatan transfer, dalam bit per detik (bps)
Tipe
Fisik Memori
Ada dua tipe fisik
memori, yaitu :
Ø Memori semikonduktor, memori ini memakai teknologi
LSI atau VLSI (very large scale integration).
Memori
ini banyak digunakan untuk memori internal misalnya RAM.
Ø Memori permukaan magnetik, memori ini banyak digunakan
untuk memori eksternal yaitu untuk disk atau pita magnetik.
Karakteristik
Fisik
Ada dua kriteria yang
mencerminkan karakteristik fisik memori, yaitu:
Ø Volatile dan Non-volatile
o
Pada memori volatile, informasi
akan rusak secara alami atau hilang bila daya listriknya dimatikan.
o
Pada memori non-volatile,
sekali informasi direkam akan tetap berada di sana tanpa mengalami kerusakan
sebelum dilakukan perubahan. Pada memori ini daya listrik tidak diperlukan
untuk mempertahankan informasi tersebut.
Memori
permukaan magnetik adalah non volatile.
Memori
semikonduktor dapat berupa volatile atau non volatile.
Ø Erasable dan Non-erasable
o
Erasable artinya isi memori
dapat dihapus dan diganti dengan informasi lain.
o
Memori semikonduktor yang tidak
terhapuskan dan non volatile adalah ROM.
Organisasi
Yang dimaksud dengan
organisasi adalah pengaturan bit dalam menyusun word secara fisik.
Tiga pertanyaan dalam
rancangan memori, yaitu :
Berapa banyak? Berapa cepat? Berapa
mahal?
Kapasitas. Waktu access Harga
Setiap spektrum
teknologi mempunyai hubungan sbb.:
Ø Semakin kecil waktu access, semakin besar harga per bit.
Ø Semakin besar kapasitas, semakin kecil harga per bit.
Ø Semakin besar kapasitas, semakin besar waktu access.
Untuk mendapatkan
kinerja terbaik, memori harus mampu mengikuti CPU. Artinya apabila CPU sedang
mengeksekusi instruksi, kita tidak perlu menghentikan CPU untuk menunggu
datangnya instruksi atau operand.
Untuk mendapatkan
kinerja terbaik, memori menjadi mahal, berkasitas relatif rendah,
dan waktu access yang cepat.
Untuk memperoleh kinerja
yang optimal, perlu kombinasi teknologi komponen memori. Dari kombinasi ini
dapat disusun hirarki memori sbb.:
Semakin menurun hirarki,
maka hal-hal di bawah ini akan terjadi :
a)
Penurunan harga per bit
b)
Peningkatan kapasitas
c)
Peningkatan waktu akses
d)
Penurunan frekuensi akses
memori oleh CPU.
Kunci keberhasilan
organisasi adalah penurunan frekuensi akses memori oleh CPU.
Bila memori dapat
diorganisasikan dengan penurunan harga per bit melalui peningkatan
waktu akses, dan bila data dan instruksi dapat didistribusikan melalui
memori ini dengan penurunan frekuensi akses memori oleh CPU, maka pola
ini akan mengurangi biaya secar keseluruhan dengan tingkatan kinerja tertentu.
Register adalah jenis memori yang tercepat, terkecil, dan termahal yang merupakan
memori internal bagi prosesor.
Memori
utama merupakan sistem internal memory dari sebuah
komputer. Setiap lokasi di dalam memori utama memiliki alamat yang unik.
Cache adalah perangkat untuk pergerakan data antara memori utama dan register
prosesor untuk meningkatkan kinerja.
Ketiga bentuk meori di
atas bersifat volatile dan memakai teknologi semikonduktor.
Magnetic
disk dan Magnetic tape adalah
external memory dan bersifat non-volatile.
Ada beberapa memori semikonduktor, yaitu :
1. RAM : RAM statik (SRAM) dan RAM dinamik (DRAM).
2. ROM : ROM, Programmable ROM (PROM), Erasable PROM (EPROM), Electrically
EPROM (EEPROM), Flash Memory.
Random Access Memory (RAM)
Ø Baca dan tulis data dari dan ke memori dapat dilakukan dengan mudah dan
cepat.
Ø Bersifat volatile
Ø Perlu catu daya listrik.
RAM
Dinamik (DRAM)
Disusun oleh sel-sel
yang menyimpan data sebagai muatan listrik pada kapasitor.
Ada dan tidak ada muatan
listrik pada kapasitor dinyatakan sebagai bilangan biner 1 dan 0.
Perlu pengisian muatan
listrik secara periodik untuk memelihara penyimapanan data.
RAM
Statik (SRAM)
Disusun oleh deretan
flip-flop.
Baik SRAM maupun DRAM
adalah volatile. Sel memori DRAM lebih sederhana dibanding SRAM, karena itu
lebih kecil. DRAM lebih rapat (sel lebih kecil = lebih banyak sel per satuan
luas) dan lebih murah. DRAM memrlukan rangkaian pengosong muatan. DRAM
cenderung lebih baik bila digunakan untuk kebutuhan memori yang lebih besar.
DRAM lebih lambat.
Read
Only Memory (ROM)
Ø Menyimpan data secara permanen
Ø Hanya bisa dibaca
Dua masalah ROM
Ø Langkah penyisipan data memerlukan biaya tetap yang tinggi.
Ø Tidak boleh terjadi kesalahan (error).
Programmabel
ROM (PROM)
Bersifat non volatile
dan hanya bisa ditulisi sekali saja.
Proses penulisan
dibentuk secara elektris.
Diperlukan peralatan
khusus untuk proses penulisan atau “pemrograman”.
Erasable
PROM (EPROM)
Dibaca secara optis dan
ditulisi secara elektris.
Sebelum operasi write,
seluruh sel penyimpanan harus dihapus menggunakan radiasi sinar ultra-violet
terhadap keping paket.
Proses penghapusan dapat
dilakukan secara berulang, setiap penghapusan memerlukan waktu 20 menit.
Untuk daya tampung data
yang sama EPROM lebih mahal dari PROM.
Electrically
EPROM (EEPROM)
Dapat ditulisi kapan
saja tanpa menghapus isi sebelumnya.
Operasi write memerlukan
watu lebih lama dibanding operasi read.
Gabungan sifat kelebihan
non-volatilitas dan fleksibilitas untuk update dengan menggunakan bus control,
alamat dan saluran data.
EEPROM lebih mahal
dibanding EPROM.
Sel memori memiliki
sifat tertentu sbb.:
Ø Memiliki dua keadaan stabil untuk representasi bilangan biner 1 atau 0.
Ø Memiliki kemampuan untuk ditulisi
Ø Memiliki kemampuan untuk dibaca.
Organisasi DRAM 16 Mbit
secara umum. Array memori diorganisasikan sebagai empat buah kuardrat 2048
terhadap 2048 elemen. Elemen-elemen aray dihubungkan dengan saluran horizontal
(baris) dan vertikal (kolom). Setiap saluran horizontal terhubung ke terminal
Data-in/Sense masing-masing sel pada kolomnya.
OLEH :
Drs. Ign. Djoko Irianto. M. Eng
Sumber :
http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&ved=0CEoQFjAD&url=http%3A%2F%2Fwww.suwidi.or.id%2Fdownloads%2Fkuliah%2FArkom%252006%2520%28Memori%2520Internal%2520dan%2520Memori%2520Cache%29.doc&ei=k39PUcHLF4SqrAfQs4GQDA&usg=AFQjCNFAsOHvmj0nDosxKELT0YB5VzOBUw&bvm=bv.44158598,d.bmk
2 komentar:
bantu kali mas buat uas saya
Diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi (operasi) program, sehingga dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU) tanpa modul perantara
LukQQ
Situs Ceme Online
Agen DominoQQ Terbaik
Bandar Poker Indonesia
Posting Komentar