MEMORI
Memori adalah bagian dari komputer tempat
program – program dan data – data disimpan. Bebarapa pakar komputer (terutama
dari Inggris) menggunakan istilah store atau storage untuk
memori, meskipun kata storage sering digunakan untuk menunjuk ke
penyimpanan disket. Tanpa sebuah memori sebagai tempat untuk mendapatkan
informasi guna dibaca dan ditulis oleh prosesor maka tidak akan ada komputer –
komputer digital dengan sistem penyimpanan program.
Walaupun konsepnya sederhana, memori komputer
memiliki aneka ragam jenis, teknologi, organisasi, unjuk kerja dan harganya.
Dalam bab ini akan dibahas mengenai memori internal dan bab selanjutnya
membahas memori eksternal. Perlu dijelaskan sebelumnya perbedaan keduanya yang
sebenarnya fungsinya sama untuk penyimpanan program maupun data.
Memori internal adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor.
Sebenarnya terdapat beberapa macam memori internal, yaitu register yang
terdapat di dalam prosesor, cache memori dan memori utama berada di luar
prosesor. Sedangkan memori eksternal adalah memori yang diakses prosesor
melalui piranti I/O, seperti disket dan hardisk.
Operasi Sel Memori
Elemen dasar memori adalah sel memori.
Walaupun digunakan digunakan sejumlah teknologi elektronik, seluruh sel memori
memiliki sifat – sifat tertentu :
•
Sel
memori memiliki dua keadaan stabil (atau semi-stabil), yang dapat digunakan
untuk merepresentasikan bilangan biner 1 atau 0.
• Sel memori mempunyai kemampuan
untuk ditulisi (sedikitnya satu kali).
• Sel memori mempunyai kemampuan
untuk dibaca.
Gambar 4.1 menjelaskan operasi sel memori.
Umumnya sel memori mempunyai tiga terminal fungsi yang mampu membawa sinyal
listrik. Terminal select berfungsi memilih operasi tulis atau baca.
Untuk penulisan, terminal lainnya menyediakan sinyal listrik yang men-set keadaan
sel brnilai 1 atau 0, sedangkan untuk operasi pembacaan, terminal ini digunakan
sebagai keluaran.
Gambar 4.1
Karakteristik
Sistem Memori
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, memori ini dapat berupa disk maupun pita.
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 tidak sama. Tiga konsep yang
berhubungan dengan 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. Pada memori eksternal,
tranfer data biasanya lebih besar dari suatu word, yang disebut dengan block.
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. Terdapat shared read/write mechanism untuk
penulisan/pembacaan memorinya. Pita magnetik merupakan memori yang menggunakan
metode sequential access.
•
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. Disk adalah memori direct access.
• 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.
Jadi data dicari berdasarkan isinya bukan alamatnya dalam memori.
Berdasarkan karakteristik unjuk
kerja, memiliki tiga parameter utama pengukuran unjuk kerja,
yaitu :
•
Access
time, bagi random
access memory, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan
operasi baca atau tulis. Sedangkan untuk memori non-random akses merupakan
waktu yang dibutuhkan dalam melakukan mekanisme baca atau tulis pada lokasi
tertentu.
•
Memory
cycle time, konsep
ini digunakan pada random access memory dan terdiri dari access time
ditambah dengan waktu yang diperlukan transient agar hilang pada saluran
sinyal.
Transfer
rate, adalah kecepatan data transfer ke unit memori atau
dari unit memori. Pada random access memory sama dengan 1/(cycle time).
Sedangkan untuk non-random access memory dengan perumusan :
TN = waktu rata – rata untuk membaca atau menulis N bit
TA = waktu akses rata – rata
N = jumlah bit
R = kecepatan transfer dalam bit per detik (bps)
Jenis tipe fisik memori yang
digunakan saat ini adalah memori semikonduktor dengan teknologi VLSI dan memori
permukaan magnetik seperti yang digunakan pada disk dan pita magnetik.
Berdasarkan karakteristik fisik,
media penyimpanan dibedakan menjadi volatile dan non-volatile,
serta erasable dan nonerasable. Pada volatile memory,
informasi akan hilang apabila daya listriknya dimatikan, sedangkan non-volatile
memory tidak hilang walau daya listriknya hilang. Memori permukaan magnetik
adalah contoh no-nvolatile memory, sedangkan semikonduktor ada yang volatile
dan non-volatile. Ada jenis memori semikonduktor yang tidak bisa dihapus
kecuali dengan menghancurkan unit storage-nya, memori ini dikenal dengan
ROM (Read Only Memory).
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 kapasitas memori tentu aplikasi akan
menggunakannya. Jawaban pertanyaan berapa cepat adalah memori harus mempu
mengikuti kecepatan CPU sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar CPU dan
memori tanpa adanya waktu tunggu karena komponen lain belum selesai prosesnya.
Mengenai harga, sangatlah relatif. Bagi produsen selalu mencari harga produksi
paling murah tanpa mengorbankan 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 untuk kapasitas memori yang besar karena harga
per bit yang murah namun hal itu dibatasi oleh teknologi dalam memperoleh waktu
akses yang cepat. Salah satu pengorganisasian masalah ini adalah menggunakan hirarki
memori. Seperti terlihat pada gambar 4.2, bahwa semakin menurunnya hirarki
maka hal berikut akan terjadi :
• Penurunan harga/bit
• Peningkatan kapasitas
• Peningkatan waktu akses
• Penurunan frekuensi akses memori
oleh CPU.
Gambar 4.2 Hirarki memori
Satuan Memori
Satuan pokok memori adalah digit biner,
yang disebut bit. Suatu bit dapat berisi sebuah angka 0 atau 1. Ini
adalah satuan yang paling sederhana. Memori juga dinyatakan dalam byte (1 byte
= 8 bit). Kumpulan byte dinyatakan dalam word. Panjang word yang umum
adalah 8, 16, dan 32 bit.
Untuk materi yang lebih lengkap silahkan download di link berikut
0 komentar:
Posting Komentar