Sistem Memori ( Memori ) adalah komponen-komponen elektronik yang menyimpan perintah- perintah yang menunggu untuk di eksekusi oleh prosesor,data yang diperlukan oleh insruksi (perintah) tersebut dan hasil-hasil dari data yang diproses ( informasi ). Memori biasanya terdiri atas satu chip atau beberapa papan sirkuit lainnya dalam prosesor. Memori komputer bisa diibaratkan sebagai papan tulis, dimana setiap orang yang masuk kedalam ruangan bisa membaca dan memanfaatkan data yang ada dengan tanpa merubah susunan yang tersaji. Data yang diproses oleh komputer, sebenarnya masih tersimpan didalam memori, dan dalam hal ini komputer hanya membaca data dan kemudian memprosesnya. Satu kali data tersimpan didalam memori komputer, maka data tersebut akan tetap tinggal disitu selamanya. Setiap kali memori penuh, maka data yang ada bisa dihapus sebagian ataupun seluruhnya untuk diganti dengan data yang baru.Bebarapa pakar komputer (terutama dari Inggris) menggunakan istilah store ataustorage untuk memori, meskipun kata storage sering digunakan untuk menunjuk ke penyimpanan disket.
Karakteristik Sistem Memori
Untuk mempelajari sistem memori secara keseluruhan, harus mengetahui karakteristik –
karakteristik kuncinya. Karakteristik penting sistem memori disajikan dalam tabel 4.1 berikut :
1) Lokasi Memori
Ada tiga lokasi keberadaan memori di dalam sistem komputer, yaitu:
Ada tiga lokasi keberadaan memori di dalam sistem komputer, yaitu:
Ø Memori lokal
o Memori ini built-in berada dalam CPU (mikroprosesor),
o Memori ini diperlukan untuk semua kegiatan CPU,
o Memori ini disebut register.
Ø Memori internal
o Berada di luar 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
Ø 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.
2) 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.
3) 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
4) 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.
v Direct Access
® Seperti sequential access, direct access juga menggunakan 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.
v 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.
v 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.
5) 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)
6) Tipe Fisik Memori
Ada beberapa 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.
Ø Memori Optik, memori ini banyak digunakan untuk memori eksternal yaitu untuk disk optic (CD, DVD, LD).
7) 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.
Keandalan Memori
Untuk memperoleh keandalan sistem ada tiga pertanyaan yang diajukan: Berapa banyak ?
Berapa cepat? Berapa mahal?
Pertanyaan berapa banyak adalah sesuatu yang sulit dijawab, karena berapapun kapasitasmemori tentu aplikasi akan menggunakannya. Jawaban pertanyaan berapa cepat adalah memoriharus mempu mengikuti kecepatan CPU sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar CPU danmemori tanpa adanya waktu tunggu karena komponen lain belum selesai prosesnya. Mengenaiharga, sangatlah relatif. Bagi produsen selalu mencari harga produksi paling murah tanpamengorbankan kualitasnya untuk memiliki daya saing di pasaran.
Hubungan harga, kapasitas dan waktu akses adalah :
• Semakin kecil waktu akses, semakin besar harga per bitnya.
• Semakin besar kapasitas, semakin kecil harga per bitnya.
• Semakin besar kapasitas, semakin besar waktu aksesnya.
Dilema yang dihadapi para perancang adalah keinginan menerapkan teknologi untukkapasitas memori yang besar karena harga per bit yang murah namun hal itu dibatasi olehteknologi dalam memperoleh waktu akses yang cepat. Salah satu pengorganisasian masalah iniadalah menggunakan hirarki memori. Seperti terlihat pada gambar 4.2, bahwa semakinmenurunnya hirarki maka hal berikut akan terjadi :
• Penurunan harga/bit
• Peningkatan kapasitas
• Peningkatan waktu akses
• Penurunan frekuensi akses memori oleh CPU.
Kunci keberhasilan hirarki ini pada penurunan frekuensi aksesnya. Semakin lambatmemori maka keperluan CPU untuk mengaksesnya semakin sedikit. Secara keseluruhan sistemkomputer akan tetap cepat namun kebutuhan kapasitas memori besar terpenuhi.
Gambar 4.2 Hirarki memori
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 secara keseluruhan dengan tingkatan kinerja tertentu.
Register adalah jenis memori yang tercepat, terkecil, dan termahal yang merupakan memori internal bagi prosesor.
Cache adalah perangkat untuk pergerakan data antara memori utama dan register prosesor untuk meningkatkan kinerja.
Memori utama merupakan sistem internal memory dari sebuah komputer. Setiap lokasi di dalam memori utama memiliki alamat yang unik.
Ketiga bentuk memori di atas bersifat volatile dan memakai teknologi semikonduktor.
Jenis jenis memori utama
1. Pengertian Memori Utama ( Main Memory ).
Memori utama merupakan media penyimpanan dalam bentuk array yang disusun word atau byte, kapasitas daya simpannya bisa jutaan susunan. Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri. Data yang disimpan pada memori utama ini bersifat volatile, artinya data yang disimpan bersifat sementara dan dipertahankan oleh sumber-sumber listrik, apabila sumber listrik dimatikan maka datanya akan hilang.
2. Fungsi Memori Utama.
Memori berfungsi menyimpan sistim aplikasi, sistem pengendalian, dan data yang sedang beroperasi atau diolah. Semakin besar kapasitas memori akan meningkatkan kemapuan komputer tersebut. Memori diukur dengan KB atau MB. Random Access Memory (RAM), merupakan bagian memory yang bisa digunakan oleh para pemakai untuk menyimpan program dan data. Kebanyakan dari RAM disebut sebagai barang yang volatile. Artinya adalah jika daya listrik dicabut dari komputer dan komputer tersebut mati, maka semua konten yang ada di dalam RAM akan segera hilang secara permanen. Karena RAM bersifat temporer dan volatile, maka orang menciptakan suatu media penyimpanan lain yang sifatnya permanen. Ini biasanya disebut sebagai secondary storage. Secondary storage bersifat tahan lama dan juga tidak volatile, ini berarti semua data atau program yang tersimpan di dalamnya bisa tetap ada walaupun daya atau listrik dimatikan. Beberapa contoh dari secondary storage ini misalnya adalah magnetic tape, hardisk, magnetic disk dan juga optical disk.
Random Access Memory (RAM)
Semua data dan program yang dimasukkan melalui alat input akan disimpan terlebih dahulu di memori utama, khususnya RAM, yang dapat diakses secara acak (dapat diisi/ditulis, diambil, atau dihapus isinya) oleh pemrogram. Struktur RAM terbagimenjadiempatbagianutama, yaitu:
1. Input storage, digunakanuntukmenampung input yang dimasukkanmelaluialat input.
2. Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diakses.
3. Working storage, digunakanuntukmenyimpan data yang akandiolahdanhasil pengolahan.
4. Output storage, digunakanuntukmenampunghasilakhirdaripengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.
Input yang dimasukkan melalui alat input akan ditampung terlebih dahulu di input storage. Bila input tersebut berupa program maka akan dipindahkan ke program storage, dan bila berbentuk data maka akan dipindahkan ke working storage. Hasil pengolahan jiga ditampung terlebih dahulu di working storage dan bila ditampilkan kea lat output maka hasil tersebut dipindahkan ke output storage.
4. Jenis – jenis RAM
Berdasarkancarakerja :
Ø Dynamic RAM (DRAM)
v v Fast Page Mode DRAM (FPM DRAM)
v v Extended Data Output DRAM (EDO DRAM)
v v Synchronous DRAM (SDRAM)
v v Rambus DRAM (RDRAM)
v v Double Data Rate SDRAM (DDR SDRAM)
v v Untuk video :
1. Video RAM (VRAM)
2. Windows RAM (WRAM)
3. Synchronous Graphic RAM (SGRAM)
Ø Static RAM (SRAM)
BerdasarkanModule :
Ø Single Inline Memory Module (SIMM)
Mempunyaikapasitas 30 atau 72 pin. Memori SIMM 30 pin untukkegunaan PC zaman 80286 sehingga 80486 danberoperasipada 16 bit. Memory 72 pin banyakdigunakanuntuk PC berasaskan Pentium danberoperasipada 32 bit. Kecepatandirujukmengikutiistilah ns (nano second) seperti 80ns, 70ns, 60ns dansebagainya.Semakinkecilnilainyamakakecepatanlebihtinggi.DRAM (dynamic RAM) dan EDO RAM (extended data-out RAM) menggunakan SIMM. DRAM menyimpan bit di dalamsuatuselpenyimpanan (storage sell) sebagaisuatunilaielektrik (electrical charge) yang harus di-refeshberatus-ratus kali setiapsaatuntukmenetapkan (retain) data. EDO RAM sejenis DRAM lebihcepat, EDO memakanwaktudalam output data, dimanaiamemakanwaktu di antara CPU dan RAM. Memorijenisinitidaklagidigunakanpadakomputerakhir-akhirini.
Ø Double Inline Memory Module (DIMM)
Berkapasitas 168 pin, keduabelahmodulmemoriiniaktif, setiappermukaanadalah 84 pin. Iniberbedadaripada SIMM yang hanyaberfungsipadasebelahmodulsaja.Menyokong 64 bit penghantaran data. SDRAM (synchronous DRAM) menggunakan DIMM.Merupakanpengantidari DRAM, FPM (fast page memory) dan EDO. SDRAM pengatur (synchronizes) memorisupayasamadengan CPU clock untukpemindahan data yang lebihcepat. danterdapatdalamduakecepataniaitu 100MHz (PC100) dan 133MHz (PC133).
Ø RIMM (Rambus)
Duludikenalisebagai RDRAM.Adalahsejenis SDRAM yang dibuatoleh Rambus.DRDRAM digunakanuntuk CPU dari Intel yang berkecepatantinggi.Pemindahan data samaseperti DDR SDRAM tetapimempunyaiduasaluran data untukmeningkatkankemampuan. Jugadikenalisebagai PC800 yang kerkelajuan 400MHz. Beroperasidalambentuk 16 bit bukan 64 bit. Padasaatiniterdapat DRDRAM berkecepatan 1066MHz yang dikenaldengan RIMM (Rambus inline memory module). DRDRAM model RIMM 4200 32-bit menghantar4.2gbsetiapsaatpadakecepatan 1066MHZ.
Berdasarkanjumlahpin : 30 pin, 72 pin, 168 pin.
Berdasarkankecepatannya (nanosecond)
Ø FPM DRAM (Fast Page Mode Random Access Memory)
Adalah RAM yang paling pertama kali ditancapkanpada slot memori 30 pin mainboard komputer, dimana RAM inidapatkitatemuipadakomputer type 286 dan 386. Memorijenisinisudahtidaklagidiproduksi.
Ø EDO RAM ( Extended Data Out Random Access Memory)
RAM jenisinimemilikikemampuan yang lebihcepatdalammembacadanmentransfer data dibandingkandengan RAM biasa. Slot memoriuntuk EDO – RAM adalah 72 pin. Bentuk EDO-RAM lebihpanjangdaripada RAM yaitubentuk Single Inline Memory Modul (SIMM).Memilikikecepatanlebihdari 66 Mhz.
Ø BEDO RAM (Burst EDO RAM)
RAM yang merupakanpengembangandari EDO RAM yang memilikikecepatanlebihdari 66 MHz.
Ø SD RAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)
RAM jenisinimemilikikemampuansetingkat di atas EDO-RAM. Slot memoriuntuk SD RAM adalah 168 pin. Bentuk SD RAM adalah Dual Inline Memory Modul (DIMM).Memilikikecepatan di atas 100 MHz.
Ø RD RAM (Rambus Dynamic Random Access Memory)
RAM jenisinimemilikikecepatansangattinggi, pertama kali digunakanuntukkomputerdenganprosesor Pentium 4. Slot Memoriuntuk RD RAM adalah 184 pin. Bentuk RD RAM adalah Rate Inline Memory Modul (RIMM).Memilikikecepatanhingga 800 MHz.
Ø DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM)
RAM jenis ini memiliki kecepatan sangat tinggi dengan menggandakan kecepatan SD RAM, dan merupakan RAM yang banyak beredar saat ini. RAM jenis ini mengkonsumsi sedikit power listrik. Slot Memori untuk DDR SDRAM adalah 184 pin, bentuknya adalah RIMM.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar