SISTEM
KOMPUTER: Hierarki dan Karakteristik Sistem Memori 
Hirarki
dan karakteristik memory
berikut gambar Hirarki Memori Tradisional
Ada 7 karakteristik
sistem memori secara umum:
1. Lokasi
lokasi
Ada 3 lokasi keberadaan memori dalam sistem komputer:
- "CPU" , memori ini built-in berada dalam CPU ( Mikroprosesor )dan diperlukan untuk semua kegiatan CPU, memori ini disebut register. Register digunakan sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor
- "Internal" , memori ini berada di luar chip processor tetapi bersifat internal terhadap sistem komputer dan diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi (operasi) program, hingga dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU) tanpa modul perantara. Memori internal sering juga disebut sebagai memori primer atau memori utama. Memori internal biasanya menggunakan media RAM.
- "External" , Memori ini bersifat eksternal terhadap sistem komputer dan tentu saja berada di luar CPU dan diperlukan untuk menyimpan data atau instruksi secara permanen. Memori ini, 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. Memori eksternal sering juga disebut sebagai memori sekunder. Memori ini terdiri atas perangkat storage peripheral seperti : disk, pita magnetik, dll.
Kapasitas
- Ukuran word
Kapasitas memori internal maupun eksternal biasanya dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word.
- Jumlah word
Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit.
Satuan Transfer
- Word , merupakan satuan “alami” organisasi memori. Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi.
- Block , adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan ke dalam memori pada suatu saat. Pada memori eksternal, tranfer data biasanya lebih besar dari suatu word,
Metode Akses
Terdapat 4 jenis pengaksesan satuan data, yaitu:
- Sequential access
Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut record. Aksesnya 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. Aksesnya dilakukan secara langsung terhadap kisaran umum (general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir. Waktu aksesnya pun 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 pun tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya. Contoh associative access adalah memori cache.
Kinerja
Ada 3 buah parameter untuk kinerja sistem memori, yaitu :
- Access time (Waktu Akses)
Bagi RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis. Sedangkan bagi non RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca tulis pada lokasi tertentu.
- Cycle time (Waktu Siklus)
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.
- Transfer rate (Laju Pemindahan)
Transfer rate adalah kecepatan pemindahan data ke unit memori atau ditransfer dari unit memori. Bagi RAM, transfer rate sama dengan 1/(waktu siklus).
Sedangkan bagi non-RAM berlaku persamaan sebagai berikut :
TN = Waktu rata-rata untuk membaca / menulis sejumlah N bit.
TA = Waktu akses rata-rata
N = Jumlah bit
R = Kecepatan transfer, dalam bit per detik (bps)
Tipe Fisik
- Semikonduktor
Memori ini memakai teknologi LSI atau VLSI (very large scale integration). Memori ini banyak digunakan untuk memori internal misalnya RAM.
Karakter Fisik
- Volatile dan Non-volatile
Pada memori volatile, informasi akan rusak secara alami atau hilang bila daya listriknya dimatikan. Selain itu, 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.
- Erasable dan Non-erasable
Erasable artinya isi memori dapat dihapus dan diganti dengan informasi lain. Memori semikonduktor yang tidak terhapuskan dan non volatile adalah ROM.
Pertama, waktu akses semakin besar. Register-register CPU dapat diakses dalam beberapa nanodetik. Memori-memori chace menggunakan sebagian kecil register CPU. Waktu akses-akses memori utama adalah beberapa puluh nanodetik. Sekarang muncul perbedaan besar, ketika waktu akses disk adalah 10 mdetik, dan akses disk pita magnetik atau akses disk optik diperlukan dalam ukuran detik jika media tersebut harus diambil dan dimasukkan ke dalam sebuah drive. Kedua, kapasitas penyimpanan meningkat ketika kita bergerak ke arah bawah. Register-register CPU yang dalam kondisi maksimalnya hanya mempunyai kapasitas penyimpanan sebesar 128 byte. Chace mempunyai kapasitas penyimpanan beberapa
megabyte, memori-memori utama untuk puluhan hingga ribuan megabyte, disk-disk magnetik untuk beberapa gigabyte hingga puluhan gigabyte. Disk pita magnetik dan disk optik biasanya tetap dibiarkan off line, jadi kapasitas mereka dibatasi hanya oleh kemampuan dana pemiliknya. Ketiga, jumlah bit-bit yang Anda beli meningkat ketika Anda bergerak menuruni hierarki. Meskipun harga-harga sebenarnya berubah dengan cepat, memori utama diukur dalam dolar/megabyte, penyimpanan disk magnetik dalam sen dolar/megabyte, dan disk pita magnetik dalam dolar/gigabyte atau kurang. A. Inboard Memori Inboard memori adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor. Inboard memori dibagi menjadi 3:
a. Register Memori
Merupakan jenis memori dengan kecepatan akses yang paling cepat, memori ini
terdapat pada CPU, prosesor.
Contoh: Register Data, Register Alamat, Stack Painter Register, Memori
AddresRegister, dan Instruction Register.
b. Cache MemoryMerupakan memori berkapasitas kecil yang lebih mahal dan memori utama. Cache
memory terletak antara memori utama dan register pemroses, berfungsi agar
pemroses tidak Iangsung mengacu pada memori utama agar kinerja dapat
ditinggikan.
megabyte, memori-memori utama untuk puluhan hingga ribuan megabyte, disk-disk magnetik untuk beberapa gigabyte hingga puluhan gigabyte. Disk pita magnetik dan disk optik biasanya tetap dibiarkan off line, jadi kapasitas mereka dibatasi hanya oleh kemampuan dana pemiliknya. Ketiga, jumlah bit-bit yang Anda beli meningkat ketika Anda bergerak menuruni hierarki. Meskipun harga-harga sebenarnya berubah dengan cepat, memori utama diukur dalam dolar/megabyte, penyimpanan disk magnetik dalam sen dolar/megabyte, dan disk pita magnetik dalam dolar/gigabyte atau kurang. A. Inboard Memori Inboard memori adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor. Inboard memori dibagi menjadi 3:
a. Register Memori
Merupakan jenis memori dengan kecepatan akses yang paling cepat, memori ini
terdapat pada CPU, prosesor.
Contoh: Register Data, Register Alamat, Stack Painter Register, Memori
AddresRegister, dan Instruction Register.
b. Cache MemoryMerupakan memori berkapasitas kecil yang lebih mahal dan memori utama. Cache
memory terletak antara memori utama dan register pemroses, berfungsi agar
pemroses tidak Iangsung mengacu pada memori utama agar kinerja dapat
ditinggikan.
Cache memory ini ada dua macam yaitu:
1) Cache memory yang terdapat pada Internal prosesor. Cache memory jenis ini
kecepatan aksesnya sangat tinggi dan harganya sangat mahal. Hal ini bisa
terlihat pada prosesor yang berharga mahal seperti P4, P3, AMD-Athlon.
Semakin ringgi kapasitas Li, U cache memory maka semakin mahal dan
semakin cepat prosesor.
2) Chace memory yang terdapat di luar processor, yaitu berada pada motherboard.
Memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi, meskipun tidak secepat
cache memory jenis pertama (yang ada pada Internal prosesor). Semakin besar
kapasitasnya maka semakin mahal dan cepat. Hal ini bisa kita lihat pada
motherboard dengan beraneka ragam kapasitas cache memory yaitu 256 KB,
512 KB, 1 MB, 2 MB dan lain-lain.
c. Memori Utama
Memori utama adalah memori yang berfungsi untuk menyimpan data dan program.
Jenis memori utama adalah sebagai berikut :
1) ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang hanya bisa dibaca data atau
programnya. Pada PC, ROM terdapat pada BiOS (Basic input Output System)
yang terletak pada motherboard yang berfungsi untuk men-setting periferal yang
ada pada sistem. Contoh: AMIBIOS, AWARD BIOS, dan Phoenix Bios. ROM
untuk BIOS beragam jenis di antaranya jenis Flash EEPROM BIOS yang
memiliki kemampuan dapat diganti programnya dengan software yang
disediakan oleh perusahaan pembuat motherboard. Pada umumnya
penggantian tersebut untuk peningkatan unjuk kerja dari periperal yang ada di
motherboard.
2) RAM (Random Acces Memory) yang memiliki kemampuan untuk diubah data
atau program yang tersimpan di dalamnya. Ada beberapa jenis RAM yang ada
di pasaran saat ini:
B. Outboard StorageOutboard storage adalah penyimpanan yang memiliki kapasitas lebih besar dan
pada inboard memory dan bersifat non-volatile, serta digunakan dalam kurun waktu
tertentu. Contoh dan outboard storage ini antara lain sebagai berikut.
a. Magnetic Disk
Outboard storage yang terbuat dan satu atau lebih piringan yang bentuknya seperti
piringan hitam yang terbuat dan metal atau dari plastik dan permukaannya dilapisi
dengan magnet iron-oxide, serta memiliki read/write protect notch (lubang proteksi
baca dan tulis).
b. Hard Disk
Terbuat dari piringan keras dari bahan alumunium atau keramik yang dilapisi
dengan zat magnetik. Saat ini komputer telah menggunakan kapasitas hard disk
hingga 500 gigabyte lebih.
1) Cache memory yang terdapat pada Internal prosesor. Cache memory jenis ini
kecepatan aksesnya sangat tinggi dan harganya sangat mahal. Hal ini bisa
terlihat pada prosesor yang berharga mahal seperti P4, P3, AMD-Athlon.
Semakin ringgi kapasitas Li, U cache memory maka semakin mahal dan
semakin cepat prosesor.
2) Chace memory yang terdapat di luar processor, yaitu berada pada motherboard.
Memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi, meskipun tidak secepat
cache memory jenis pertama (yang ada pada Internal prosesor). Semakin besar
kapasitasnya maka semakin mahal dan cepat. Hal ini bisa kita lihat pada
motherboard dengan beraneka ragam kapasitas cache memory yaitu 256 KB,
512 KB, 1 MB, 2 MB dan lain-lain.
c. Memori Utama
Memori utama adalah memori yang berfungsi untuk menyimpan data dan program.
Jenis memori utama adalah sebagai berikut :
1) ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang hanya bisa dibaca data atau
programnya. Pada PC, ROM terdapat pada BiOS (Basic input Output System)
yang terletak pada motherboard yang berfungsi untuk men-setting periferal yang
ada pada sistem. Contoh: AMIBIOS, AWARD BIOS, dan Phoenix Bios. ROM
untuk BIOS beragam jenis di antaranya jenis Flash EEPROM BIOS yang
memiliki kemampuan dapat diganti programnya dengan software yang
disediakan oleh perusahaan pembuat motherboard. Pada umumnya
penggantian tersebut untuk peningkatan unjuk kerja dari periperal yang ada di
motherboard.
2) RAM (Random Acces Memory) yang memiliki kemampuan untuk diubah data
atau program yang tersimpan di dalamnya. Ada beberapa jenis RAM yang ada
di pasaran saat ini:
| a) SRAM | c)SDRAM | e)RDRAM |
| b)EDORAM | d)DDRAM | f) VGRAM |
B. Outboard StorageOutboard storage adalah penyimpanan yang memiliki kapasitas lebih besar dan
pada inboard memory dan bersifat non-volatile, serta digunakan dalam kurun waktu
tertentu. Contoh dan outboard storage ini antara lain sebagai berikut.
a. Magnetic Disk
Outboard storage yang terbuat dan satu atau lebih piringan yang bentuknya seperti
piringan hitam yang terbuat dan metal atau dari plastik dan permukaannya dilapisi
dengan magnet iron-oxide, serta memiliki read/write protect notch (lubang proteksi
baca dan tulis).
b. Hard Disk
Terbuat dari piringan keras dari bahan alumunium atau keramik yang dilapisi
dengan zat magnetik. Saat ini komputer telah menggunakan kapasitas hard disk
hingga 500 gigabyte lebih.
C. Off-line StorageOff-line storage tergolong dalam penyimpanan yang lambat karena masih
menggunakan pita magnetik. Riskannya menggunakan data lama masa pakai
membuat jenis penyimpanan ini sangat jarang digunakan. Contoh: cartridge tape dan
WORM.
menggunakan pita magnetik. Riskannya menggunakan data lama masa pakai
membuat jenis penyimpanan ini sangat jarang digunakan. Contoh: cartridge tape dan
WORM.
Komentar
Posting Komentar