.png)
KARAKTERISTIK SISTEM MEMORI
KARAKTERISTIK SISTEM MEMORI
Nama :
Mohammad Ilyas
NPM :
15113627
Kelas :
2KA27
Dosen : Kunto Bayu A. ST.
Mata Kuliah :
Pengenalan Organisasi & Arsitektur Komputer
Penjelasan yang rumit mengenai sistem memori akan lebih mudah jika
digolongkan menurut karakteristiknya. Berikut ini adalah beberapa
karakterisitik penting yang ada dalam sistem memori.
I.
Lokasi
Ada 3 Lokasi dimana memori itu berada.
1.
CPU
·
Memori ini built-in berada dalam CPU(mikroprosesor)
·
Memori ini diperlukan untuk semua kegiatan CPU
·
Memori ini disebut register. Register digunakan sebagai
memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor
·
Diakses langsung oleh prosesor dalam menjalankan
operasinya
2.
INTERNAL
·
Berada di luar CPU tetapi bersifat internal terhadap sistem
komputer,
·
Diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi (operasi)
program, sehingga 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
3.
EXTERNAL
·
Merupakan perangkat keras untuk melakukan operasi
penulisan, pembacaan, dan penyimpanan data di luar memori utama
·
Diakses oleh prosesor melalui piranti I/O
·
Eksternal terhadap sistem komputer & berada diluar
cpu
·
Untuk menyimpan data/instruksi secara permanen
·
Tidak diperlukan dalam proses eksekusi sehingga tidak
dapat di-akses langsung oleh CPU.Memori ini terdiri dari perangkat storage
peripheral (disk, pita, magnet , dll).
II.
Kapasitas
1. Ukuran word
Kapasitas memori internal maupun eksternal
biasanya dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word.
2. Banyaknya word
Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit.
III.
Satuan Transfer
Satuan transfer sama dengan jumlah saluran data
yang masuk ke dan keluar dari modul memori. Konsep satuan transfer adalah :
1. Word
merupakan satuan “alami” organisasi memori. Ukuran
word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan
dan panjang instruksi.
2. Addressable units
pada sejumlah sistem, adressable units adalah
word. Namun terdapat sistem dengan pengalamatan pada tingkatan byte. Pada semua
kasus hubungan antara panjang A suatu alamat dan jumlah N adressable unit
adalah 2A =N.
3. Unit of tranfer
adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan ke
dalam memori pada suatu saat. Pada memori eksternal, tranfer data biasanya
lebih besar dari suatu word, yang disebut dengan block.
IV.
Metode Akses
Terdapat empat jenis pengaksesan satuan data,
yaitu sebagai berikut.:
1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
V.
Kinerja
Ada tiga buah parameter untuk kinerja sistem
memori, yaitu :
1. 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
2. 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.
3. 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 sbb.:
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)
VI.
Tipe Fisik
Ada dua tipe fisik memori, yaitu :
1. Memori semikonduktor
Memori ini memakai teknologi LSI atau VLSI (very
large scale integration). Memori ini banyak digunakan untuk memori internal
misalnya RAM.
2. Memori permukaan magnetik
Memori ini banyak digunakan untuk memori eksternal
yaitu untuk disk atau pita magnetik.
VII. Karakter fisik
Ada dua kriteria yang mencerminkan karakteristik
fisik memori, yaitu:
1. 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.
2. 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.
I.
RAM Static & Dynamic
A. Static RAM (SRAM)
SRAM (Static RAM), sama halnya dengan DRAM atalah
salah satu tipe dari RAM. Perbedaannya dengan DRAM adalah data yang disimpan
dalam SRAM bersifat static, sehingga selama teraliri power listrik, maka data
akan tetap utuh, berbeda dengan DRAM yang secara periodik harus di refreshq.
Selain itu SRAM digunakan untuk Chace Memory (baikitu didalam maupun diluar
chip), sedangkan DRAM digunakan untuk Main Memory, sehingga kecepatan SRAM
lebih cepat dari DRAM. Static RAM biasanya digunakan pada Cache Memory &
Cache Buffer. Static RAM berharga mahal karena bekerja super-cepat dalam
mentransfer data.
SRAM didesain menggunakan transistor tanpa
kapasitor. Tidak adanya kapasitor membuat tidak ada daya yang bocor sehingga SRAM
tidak membutuhkan refresh periodik. SRAM juga didesain menggunakan desain
kluster enam transistor untuk menyimpan setiap bit informasi. SRAM tidak boleh
dibingungkan dengan memori baca saja dan memori flash, karena ia merupakan
memori volatil dan memegang data hanya bila listrik terus diberikan. Chip SRAM
lazimnya digunakan sebagai chace memori , hal ini terutama dikarenakan
kecepatannya. Saat ini SRAM dapat diperoleh dengan waktu akses dua nano detik
atau kurang , kira kira mampu mengimbangi kecepatan processor 500 MHz atau
lebih.
B. Dynamic RAM (DRAM)
RAM yang dinamis adalah satu variasi integrated circuit
(chip) yang digunakan pada RAM. DRAM (Dynamic RAM) yaitu salah satu tipe RAM
yang menyimpan setiap bit data dalam sebuah Capasitor terpisah dalam sebuah IC
(Integrated Circuit). Ketika Capasitor – Capasitor jarang di charge, maka
dimungkinkan data yang ada pada Capasitor hilang, sehingga Capasitor harus
dicharge (refresh) secara periodik. DRAM sangat berlawanan dengan SRAM (Static
RAM) dan static memori lainnya. Keuntungan SRAM adalah struktur nya yang
sederhana. Hanya satu Transistor dan satu Capasitor yang diperlukan per bit.
Sehingga dibandingkan dengan SRAM, DRAM lebih padat. Karena DRAM akan
kehilangan data ketika power listrik dimatikan maka DRAM termasuk Volatile
Memory.Dynamic RAM hanya dapat menyimpan data apabila ada tenaga (power) yang
diberikan padanya (refresh). Apabila tenaganya hilang, maka data yang dismpan
juga akan hilang dengan sendirinya. Untuk itu dibutuhkan suplai tenaga terus-menerus
agar RAM bekerja sebagaimana mestinya. Hal inilah yang disebut sebagai istilah
Volatile.
Prinsip kerja DRAM biasanya diatur dalam persegi array
satu kapasitor dan transistor per sel. Panjang garis yang menghubungkan setiap
baris dikenal sebagai “baris kata”. Setiap kolom sedikitnya terdiri dari dua
baris, masing-masing terhubung ke setiap penyimpanan sel di kolom. Mereka
biasanya dikenal sebagai + dan – bit baris.
Keuntungan dari DRAM adalah kesederhanaan struktural yang
hanya satu transistor dan kapasitor yang diperlukan per bit. Hal ini
memungkinkan DRAM untuk mencapai kepadatan sangat tinggi. Tidak seperti flash
memori, memori DRAM itu mudah menguap karena kehilangan datanya bila kehilangan
aliran listrik. Jenis memori yang tidak perlu penyegaran oleh CPU agar data
yang terdapat didalamnya tetap tersimpan dengan baik. Jenis ini memiliki
kecepatan lebih tinggi dari pada SRAM.
II.
ROM BIOS, EPROM, EEPROM, &
CMOS
A. BIOS
BIOS, singkatan dari Basic Input Output System,
dalam sistem komputer IBM PC atau kompatibelnya (komputer yang berbasis
keluarga prosesor Intel x86) merujuk kepada kumpulan rutin perangkat lunak yang
mampu melakukan hal-hal berikut:
-
Inisialisasi (penyalaan) serta pengujian terhadap
perangkat keras (dalam proses yang disebut dengan Power On Self Test, POST)
-
Memuat dan menjalankan sistem operasi
-
Mengatur beberapa konfigurasi dasar dalam komputer
(tanggal, waktu, konfigurasi media penyimpanan, konfigurasi proses booting,
kinerja, serta kestabilan komputer)
-
Membantu sistem operasi dan aplikasi dalam proses
pengaturan perangkat keras dengan menggunakan BIOS Runtime Services.
B. EPROM
(Erasable Programmable Read Only Memory) adalah
jenis khusus PROM yang dapat dihapus dengan bantuan sinar ultra violet. Setelah
dihapus, EPROM dapat diprogram lagi. EEPROM hampir sama dengan EPROM, hanya
saja untuk menghapus datanya memerlukan arus listrik.(dna)
C. EEPROM
EEPROM (Electrically Erasable Programmable
Read-Only Memory, ditulis pula dengan E2PROM) adalah sejenis chip memori
tidak-terhapus yang digunakan dalam komputer dan peralatan elektronik lain
untuk menyimpan sejumlah konfigurasi data pada alat elektronik tersebut yang
tetap harus terjaga meskipun sumber daya diputuskan, seperti tabel kalibrasi
atau kofigurasi perangkat.
Pengembangan EEPROM lebih lanjut menghasilkan
bentuk yang lebih spesifik, seperti memori kilat (flash memory). Memori kilat
lebih ekonomis daripada perangkat EEPROM tradisional, sehingga banyak dipakai
dalam perangkat keras yang mampu menyimpan data statik yang lebih banyak
(seperti USB flash drive).
Kelebihan utama dari EEPROM dibandingkan EPROM
adalah ia dapat dihapus per blok data tergantung alamat yang diinginkan untuk
dihapus secara elektrik. sementara EPROM tidak bisa dihapus per blok data
tetapi keseluruhannya terhapus dan menghapus datanya dengan sinar ultraviolet.
Jika RAM tidak memiliki batasan dalam hal baca-tulis memori, maka EEPROM
sebaliknya. Beberapa jenis EEPROM keluaran pertama hanya dapat dihapus dan
ditulis ulang (erase-rewrite) sebanyak 100 kali sedangkan model terbaru bisa
sampai 100.000 kali.
D. CMOS
Complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS)
atau semikonduktor–oksida–logam komplementer, adalah sebuah jenis utama dari
rangkaian terintegrasi. Teknologi CMOS digunakan di mikroprosesor, pengontrol
mikro, RAM statis, dan sirkuit logika digital lainnya. Teknologi CMOS juga
digunakan dalam banyak sirkuit analog, seperti sensor gambar, pengubah data,
dan trimancar terintegrasi untuk berbagai jenis komunikasi.
.jpg)
0 komentar: