Memory Internal
pengertian
memori adalah suatu penamaan konsep yang bisa menyimpan data dan
program.sedangkan Memori internal, yang dimaksud adalah bahwa memori
terpasang langsung pada motherboard.
Dengan demikian, pengertian memory internal sesungguhnya itu dapat berupa :
· First-Level (L1) Cache
· Second-Level (L2) Cache
· Memory Module
Akan tetapi pengelompokan dari memory internal juga terbagi atas :
· RAM (Random Access Memory) dan
· ROM (Read Only Memory)
Penjelasan dari masing- masing pengertian diatas adalah sebagai berikut :
1. First Level (L1) Cache
Memory
yang bernama L1 Cache ini adalah memori yang terletak paling dekat
dengan prosessor (lebih spesifik lagi dekat dengan blok CU (Control
Unit)). Penempatan Cache di prosessor dikembangkan sejak PC i486. Memori
di tingkat ini memiliki kapasitas yang paling kecil (hanya 16 KB),
tetapi memiliki kecepatan akses dalam hitungan nanodetik (sepermilyar
detik). Data yang berada di memori ini adalah data yang paling penting
dan paling sering diakses. Biasanya data di sini adalah data yang telah
diatur melalui OS (Operating system) menjadi Prioritas Tertinggi (High
Priority).
2. Second-Level (L2) Cache
Memori
L2 Cache ini terletak di Motherboard (lebih spesifik lagi : modul COAST
: Cache On a Stick. Bentuk khusus dari L2 yang mirip seperti Memory
Module
yang dapat diganti-ganti tergantung motherboardnya). Akan tetapi ada
juga yang terintegrasi langsung dengan MotherBoard, atau juga ada yang
terintegrasi
dengan Processor Module. Di L2 Cache ini, kapasitasnya lebih besar dari
pada L1 Cache. Ukurannya berkisar antara 256 KB-2 MB. Biasanya L2 Cache
yang lebih besar diperlukan di MotherBoard untuk Server. Kecepatan
akses sekitar 10 ns.
3. Memory Module
Memory
Module ini memiliki kapasitas yang berkisar antara 4 MB-512 MB.
Kecepatan aksesnya ada yang berbeda-beda. Ada yang berkecepatan 80 ns,
60 ns, 66 MHz (=15 ns), 100 MHz(=10ns), dan sekarang ini telah
dikembangkan PC133mhZ(=7.5 ns).
Memori modul di kelompok kan menjadi 2,yaitu :
a) Single In-Line Memory Module (SIMM)
b) DIMM (Dual In-Line Memory Module)
1.Sistem Memory Komputer
Untuk mempelajari sistem memori secara keseluruhan, harus mengetahui karakteristik kuncinya. Dilihat dari lokasi,
memori dibedakan menjadi beberapa jenis, yaitu register, memori
internal dan memori eksternal. Register berada di dalam chip prosesor,
memori ini diakses langsung oleh prosesor dalam menjalankan operasinya.
Register digunakan sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun
pengolahan data dalam prosesor.Memori internal adalah memori yang berada
diluar chip prosesor namun mengaksesannya langsung oleh prosesor.
Memori internal dibedakan menjadi memori utama dan cache memori.Memori
eksternal dapat diakses oleh prosesor melalui piranti I/O.
Karakteristik lainnya adalah kapasitas. Kapasitas memori internal maupun eksternal biasanya dinyatakan dalam mentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word.
Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit. Memori eksternal biasanya lebih
besar kapasitasnya daripada memori internal, hal ini disebabkan karena
teknologi dan sifat penggunaannya yang berbeda.
Karakteristik berikutnya adalah satuan tranfer.
Bagi memori internal, satuan tranfer sama dengan jumlah saluran data
yang masuk ke dan keluar dari modul memori. Jumlah saluran ini sering
kali sama dengan panjang word, tapi dimungkinkan juga tdak sama. Tiga
konsep yg berhubungan dg satuan transfer :
• Word,
merupakan satuan “alami” organisasi memori. Ukuran word biasanya sama
dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang
instruksi.
• 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.
• Unit of tranfer, adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan ke dalam memori pada suatu saat.
Perbedaan tajam yang terdapat pada sejumlah jenis memori adalah
metode access-nya. Terdapat empat macam metode :
• Sequential access, memori diorganisasi menjadi unit – unit data yang disebut record.Akses
harus dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik. Informasi
mengalamatan yang disimpan dipakai untuk memisahkan record – record dan
untuk membantu proses pencarian.
• Direct access, sama sequential access terdapat shared read/write mechanism. Setiap blok dan record memiliki alamat unik berdasarkan lokasi fisiknya. Akses dilakukan langsung pada alamat memori.
• Random access, setiap lokasi memori dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung. Contohnya adalah memori utama.
• Associative access, merupakan jenis random akses yang memungkinkan pembandingan lokasi bit yang diinginkan untuk pencocokan.
Berdasarkan karakteristik unjuk kerja, memiliki tiga parameter utama pengukuran unjuk kerja,yaitu :
• Access time
• Memory cycle time
• Transfer rate
2.Memory Utama
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
1. Random Access Memory ( RAM )
2. Read Only Memory ( ROM )
3. CMOS Memory
4. Virtual Memory
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.Memori utama
digunakan sebagai media penyimpanan data yang berkaitan dengan CPU atau
perangkat I/O.
Fungsi dari Memori Utama
Address
bus pertama kali mengontak computer yang disebut memori. Yang dapat di
akses oleh CPU dalam melakukan salah satu dari proses membaca (read)
atau menuliskan/menyimpan (write) ke memori tersebut. Memori ini
diistilahkan juga sebagai Memori Utama.
Memori
dapat dibayangkan sebagai suatu ruang kerja bagi komputer dan memori
juga menentukan terhadap ukuran dan jumlah program yang bias juga jumlah
data yang bias diproses. Memori terkadang disebut sebagai
primary storage, primary memory, main storage, main memory, internal
memory.
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.
3.Cache Memory
Memori
utama yang digunakan sistem computer pada awalnya dirasakan masih
lambat kerjanya dibandingkan dengan kerja CPU, sehingga perlu dibuat
sebuah memori yang dapat membantu kerja memori utama tersebut. Sebagai
perbandingan waktu akses memori cache lebih cepat 5 sampai 10 kali
dibandingkan memori utama.
Cache berisi salinan sebagian isi memori utama. Pada saat CPU membaca
sebuah word memory, maka dilakukan pemeriksaan untuk mengetahui apakah
word tersebut berada di cache. Jika word memori terdapat di cache, maka
akan dikirimkan ke CPU yang dikenal sebagai proses HIT. Sedangkan bila
tidak ada,maka blok memori utama yang terdiri dari sejumlah word tetap
akan diletakan/dicopikan di cache yang dikenal sebagai proses MISS dan
selanjutnya dikirimkan ke CPU.
Elemen-elemen rancangan cache
a.Ukuran Cache
Ukuran
cache disesuaikan kebutuhannya dalam membantu kerja memori utama.
Semakin besar ukuran cache, maka semakin besar jumlah gerbang (gate)
yang terdapat pada pengalamatan cache, akibatnya adalah cache yang
berukuran besar cenderung lebih lambat dibanding dengan cache berukuran
kecil.
b. Fungsi pemetaan (mapping)
Saluran
cache lebih sedikit jumlah nya jika dibandingkan saluran blok memori
utama sehingga perlu algoritma untuk pemetaan blok-blok memori ke dalam
saluran cache dan juga alat untuk menentukan blok memori utama yang
sedang memakai saluran cache. Pemilihan fungsi pemetaan seperti
langsung, asosiatif dan asosiatif set akan menentukan bentuk organisasi
cache.
c.Pemetaan Langsung
Teknik
yang paling sederhana, yaitu memetakkan masing-masing blok memori utama
hanya ke sebuah saluran cache saja.Fungsi pemetaan mudah
diimplementasikan dengan menggunakan alamat. Cache diakses dengan
menggunakan alamat memori utama dianggap terdiri tiga field yaitu tag,
line, dan word. Kekurangannya yang utama adalah terdapat lokasi cache
yang tetap bagi sembarang blok-blok yang diketahui..
d.Pemetaan Asosiatif
Mengatasi
kekurangan pemetaan langsung dengan cara mengizinkan setiap blok memori
utama untuk dimuatkan ke sembarang saluran cache. Dalam hal ini, cache
control logic menginterpretasikan alamat memori hanya sebagai sebuah
field tag dan field word. Field tag secara unik mengidentifikasi suatu
blok memori utama. Untuk menentukan apakah suatu blok berada di dalam
cache, maka cache control logic harus secara simultan memeriksa setiap
tag saluran yang sesuai. Dengan pemetaan asosiatif, terdapat
fleksibilitas penggantian blok ketika sebuah blok di baca ke dalam
cache. Kekurangan pemetaan ini adalah kompleksitas rangkaian yang
diperlukan untuk menguji tag seluruh saluran cache secara parallel.
4.Organisasi DRAM
Dynamic RAM
Secara
internal, setiap sel yang menyimpan 1 bit data memiliki 1
buah Transistor dan 1 buah Kondensator. Kondensator ini yang menjaga
tegangan agar tetap mengaliri transistor sehingga tetap dapat menyimpan
data. Oleh karena penjagaan arus itu harus dilakukan setiap beberapa
saat (yang disebut refreshing) maka proses ini memakan waktu yang lebih
banyak daripada kinerja Static RAM.Seperti yang telah dikemukakan
sebelumnya, modul memori berkembang beriring-iringan dengan perkembangan
processor. Jenis DRAM ini juga mengalami perkembangan.
Perkembangan Jenis DRAM
A.Synchronous
DRAM (SDRAM) adalah salah satu contohnya. Dalam SDRAM ini (yang
biasanya dikenal sebagai SIMM SDRAM) hanyalah memperbaiki kecepatan
akses data yang tersimpan. Dengan proses sinkronisasi kecepatan modul
ini dengan Frekuensi Sistem Bus pada prosesor diharapkan dapat
meningkatkan kinerjanya. Modul EDO RAM dapat bawa ke kecepatan
tertingginya di FSB maksimum 75MHz, sedangkan SDRAM dapat dibawa ke
kecepatan 100MHz pada system yang sama. SDRAM ini juga dikembangkan
lebih jauh.
1.PC100 RAM
SDRAM yang dikembangkan untuk sistem bus 100MHz
2. PC133 RAM
SDRAM yang dikembangkan untuk sistem bus 133MHz
SDRAM
yang dikembangkan untuk kebutuhan server yang memiliki kinerja yang
berat. Jenis SDRAM ini dapat mencari kerusakan data pada sel memori yang
bersangkutan dan langsung dapat memperbaikinya. Akan tetapi, batasan
dari SDRAM jenis ini adalah, sel data yang dapat diperbaiki hanya satu
buah sel saja dalam satu waktu pemrosesan data.
B. Burst
EDO RAM (BEDO RAM) adalah jenis EDO yang memiliki kemampuan Bursting.
Kinerja yang telah digenjot bisa 100% lebih tinggi dari FPM, 33% dari
EDO RAM. Semula dikembangkan untuk menggantikan SDRAM, tetapi karena
prosesnya yang asinkron, dan hanya terbatas sampai 66MHz, praktis BEDO
RAM ditinggalkan.
C.
Serial Presence Detect (PSD) adalah perkembangan dari DIMM yang
menyertakan sebuah chip EPROM yang dapat menyimpan informasi tentang
modul ini. Chip kecil yang memiliki 8 pin ini bertindak sebagai SPD yang
sedemikian rupa sehingga BIOS dapat membaca seluruh informasi yang
tersimpan didalamnya dan dapat menyetarakan FSB dengan waktu kerja untuk
performa CPU-RAM yang sempurna.
Memory Eksternal
Memory Eksternal adalah memori yang menyimpan data dalam media fisik berbentuk kaset atau disk. agar
tetap mengaliri transistor sehingga tetap dapat menyimpan data. Oleh
karena penjagaan arus itu harus dilakukan setiap beberapa saat (yang
disebut refreshing) maka proses ini memakan waktu yang lebih banyak
daripada kinerja Static RAM.
1.Multiple Disk
a.harddisk
disebut
juga dengan cakram keras berbentuk piringan hitam terbuat dari
alumunium dan dilapisi bahan magnetic. Hard disk sudah menjadi komponen
utama dari PC untuk sistem operasi. Komponen bagian hard disk terdiri
dari sebuah jarum untuk membaca data di cakram. Mempunyai kapasitas
lebih besar dari floppy disk. Kecepatan putarannya bervariasi, ada yang
5400 putaran per menit bahkan ada yang sampai 7200 putaran per menit.
Kemampuan sebuah hardisk biasanya ditentukan oleh banyaknya data yang
bias disimpan. Besarnya bervariasi, ada yang 1,2 GB hingga 80 GB. 1 GB
sama dengan 1000 MB, sedangkan 1 MB sama dengan 1000 KB.
IDE Disk (Harddisk)
Saat
IBM menggembangkan PC XT, menggunakan sebuah hardisk Seagate 10 MB
untuk menyimpan program maupun data. Harddisk ini memiliki 4 head, 306
silinder dan 17 sektor per track, dicontrol oleh pengontrol disk Xebec
pada sebuah kartu plug-in.
Teknologi
yang berkembang pesat menjadikan pengontrol disk yang sebelumnya
terpisah menjadi satu paket terintegrasi, diawali dengan teknologi drive
IDE (Integrated Drive Electronics) pada tengah tahun
1980. Teknologi saat itu IDE hanya mampu menangani disk berkapasitas
maksimal 528 MB dan mengontrol 2 disk. Seiring kebutuhan memori,
berkembang teknologi yang mampu menangani disk berkapasitas besar. IDE
berkembang menjadi EIDE (Extended Integrated Drive Electronics) yang mampu menangani harddisk lebih dari 528 MB dan mendukung pengalamatan LBA (Logical Block Addressing),
yaitu metode pangalamatan yang hanya memberi nomer pada sektor – sector
mulai dari 0 hingga maksimal 224-1. Metode ini mengharuskan pengontrol
mampu mengkonversi alamat – alamat LBA menjadi alamat head, sektor dan
silinder. Peningkatan kinerja lainnya adalah kecepatan tranfer yang
lebih tinggi, mampu mengontrol 4 disk, mampu mengontrol drive CD-ROM.
SCSI Disk (Harddisk)
Disk SCSI (Small Computer System Interface)
mirip dengan IDE dalam hal organisasi pengalamatannya. Perbedaannya
pada piranti antarmukanya yang mampu mentransfer data dalam kecepatan
tinggi. Versi disk SCSI terlihat pada tabel 5.3. Karena kecepatan
transfernya tinggi, disk ini merupakan standar bagi komputer UNIX dari
Sun Microsystem, HP, SGI, Machintos, Intel terutama komputer – komputer
server jaringan, dan vendor – vendor lainnya.SCSI sebenarnya lebih dari
sekedar piranti antarmuka harddisk. SCSI adalah sebuah bus karena SCSI
mampu sebagai pengontrol hingga 7 peralatan seperti: harddisk, CD ROM,
rekorder CD, scanner dan peralatan lainnya. Masing – masing peralatan
memiliki ID unik sebagai media pengenalan oleh SCSI.
b.flashdisk
Adalah
piranti penyimpan dari floppy drive jenis lain yang mempunyai kapasitas
memori 128 MB, dengan menggunakan kabel interface jenis USB (Universal Serial Bus),
sangat praktis dan ringan dengan ukuran berkisar 96 x 32 mm dan pada
bagian belakang bentuknya agak menjurus keluar, digunakan untuk tempat
penyimpanan baterai jenis AAA dan terdapat port USB yang disediakan
penutupnya yang berbentuk sama dengan body utamanya dan juga mempunyai
layar LCD yang berukuran 29,5 x 11 mm.
Flash disk dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti :
- Sebagai storage (penyimpan data)
- Sebagai MP3 player
- Sebagai voice recording
- Sebagai FM Tuner (radio)
Pada teknologi masa kini, flash memory mengalami perkembangan
penyimpan
data dengan kapasitas menjadi 512 MB (megabyte) hingga 1 GB (gigabyte)
dan dengan ukuran sekitar 18 x 16,5 x 7,5 mm yang mempunyai kemampuan
transfer data sekitar 480 Mbps, sehingga untuk pengunaan file dengan
memori 120 Mb, dapat melakukan pembacaan data sekitar 88 Mbps dan untuk
penulisan data sekitar 5 Mbps. Bentuknya aneka ragam ada yang seukuran
lebih kecil atau lebih besar dari keluaran pertamanya. Bahkan saat ini
ada yang berkapasitas sekitar 2, 2 GB dengan ukuran seperti kotak
kecil.Flash disk mempunyai kemampuan transfer data untuk penulisan
mencapai 350 Kbps, sedangkan untuk pembacaan mencapai 665 Kbps. Pada
perlengkapan pendukungnya tersedia peralatan earphone, baterai jenis
AAA, kabel ektensi USB dan CD driver flash disk untuk install. Untuk
versi windows ME, windows 2000 dan windows XP sudah dapat mendeteksi
untuk konfigurasi flash disk, kecuali sistem operasi windows 98 belum
dapat mendeteksi secara otomatis, jadi harus diinstall driver-nya
terlebih dahulu.
c.floppydisk
Dengan berkembangnya komputer pribadi maka diperlukan media untuk
mendistribusikan software maupun pertukaran data. Solusinya ditemukannya disket atau floppy disk oleh
IBM.Karakteristik disket adalah head menyentuh permukaan disk saat
membaca ataupun menulis. Hal ini menyebabkan disket tidak tahan lama dan
sering rusak. Untuk mengurangi kerusakan atau aus pada disket, dibuat
mekanisme penarikan head dan menghentikan rotasi disk ketika head tidak
melakukan operasi baca dan tulis. Namun akibatnya waktu akses disket
cukup lama.
d.CD ROM
(Compact Disk – Read Only Memory).
Merupakan generasi CD yang diaplikasikan sebagai media penyimpan data
komputer. Dikenalkan pertama kali oleh Phillips dan Sony tahun 1984
dalam publikasinya, yang dikenal dengan Yellow Book. Perbedaan
utama dengan CD adalah CD ROM player lebih kasar dan memiliki perangkat
pengoreksi kesalahan, untuk menjamin keakuratan tranfer data ke
komputer. Secara fisik keduanya dibuat dengan cara yang sama, yaitu
terbuat dari resin, contohnya polycarbonate, dan dilapisi dengan
permukaan yang sangat reflektif seperti aluminium. Penulisan dengan cara
membuat lubang mikroskopik sebagai representasi data dengan laser
berintensitas tinggi. Pembacaan menggunakan laser berintensitas rendah
untuk menterjemahkan lubang mikroskopik ke dalam bentuk data yang dapat
dikenali komputer. Saat mengenai lubang miskrokopik, intensitas sinar
laser akan berubah – ubah. Perubahan intensitas ini dideteksi oleh
fotosensor dan dikonversi dalam bentuk sinyal digital.
e. CD – R
(Compact Disk Recordables)
Secara fisik CD-R merupakan CD polikarbonat kosong berdiameter 120 mm
sama seperti CD ROM. Perbedaannya adanya alur – alur untuk mengarahkan
laser saat penulisan. Awalnya CD-R dilapisi emas sebagai media
refleksinya. Permukaan reflektif pada lapisan emas tidak memiliki
depresi atau lekukan – lekukan fisik seperti halnya pada lapisan
aluminium sehingga harus dibuat tiruan lekukan antara pit dan land-nya.
Caranya dengan menambahkan lapisan pewarna di antara pilikarbonat dan
lapisan emas. Jenis pewarna yang sering digunakan adalah cyanine yang berwarna hijau dan pthalocynine
yang berwarna oranye kekuning-kuningan. Pewarna ini sama seperti yang
digunakan dalam film fotografi sehingga menjadikan Kodak dan Fuji
produsen utama CD-R.
Sebelum
digunakan pewarna bersifat transparan sehingga sinar laser berdaya
tinggi dapat menembus sampai ke lapisan emas saat proses penulisan. Saat
sinar laser mengenai titik pewarna, sinar ini memanaskannya sehingga
pewarna terurai melepaskan ikatan kimianya membentuk suatu noda. Noda –
noda inilah sebagai representasi data yang nantinya dapat dikenali oleh
fotodetektor apabila disinari dengan laser berdaya rendah saat proses
pembacaan. Seperti halnya jenis CD lainnya, CD-R dipublikasikan dalam
buku tersendiri yang memuat spisifikasi teknisnya yang dikenal dengan Orange Book. Buku ini dipublikasikan tahun 1989.
Terdapat format pengembangan, yaitu ditemukannya seri CD-ROM XA yang
memungkinkan
penulisan CD-R secara inkremental sehingga menambah fleksibilitas
produk ini. Kenapa hal ini bisa dilakukan, karena sistem ini memiliki
multitrack dan setiap track memiliki VOTC (volume table of content) tersendiri. Berbeda dengan model CD-ROM sebelumnya yang hanya memiliki VOTC tunggal pada permulaan saja.
PERBEDAAN RISC DENGAN CISC
