Karakteristik Memori Secara Umum

  Memory System

  IMS Karakteristik Memori Secara Umum

1. Lokasi Memori

  : merujuk kepada perangkat keras

• CPU

  komputer yang memahami dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak.

• Komponen : Unit Control, Register, ALU
• Memori internal (main memory/memori utama)

• – 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
• – Contoh : RAM

• Memori eksternal (secondary memory)

• – Bersifat eksternal terhadap sistem komputer dan

  tentu saja berada di luar CPU

• – Diperlukan untuk menyimpan data atau instruksi

  secara permanen

• – 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.

  Magnetik Tape Magnetik Disk Optical Disk

2. Kapasitas Memori

• Kapasitas register (memori lokal) dinyatakan dalam bit.
• Kapasitas memori internal biasanya dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word.
• Kapasitas memori eksternal biasanya dinyatakan dalam byte.

3. Satuan Transfer

  Satuan transfer sama dengan jumlah saluran data yang masuk ke dan keluar dari modul memori.

• Bagi memori internal (memori utama), satuan transfer merupakan jumlah bit yang dibaca atau yang dituliskan ke dalam memori pada suatu saat.
• Bagi memori eksternal, data ditransfer dalam jumlah yang jauh lebih besar dari word, dalam

  Word

  Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi kecuali kecuali CRAY-1 dan VAX.

• CRAY-1 memiliki panjang word 64 bit, memakai representasi integer 24 bit.
• VAX memiliki panjang instruksi yang beragam, ukuran wordnya adalah 32 bit.

  CRAY

  

VAX

  Addressable Units

  Pada sejumlah sistem, addressable unit adalah

  

word. Hubungan antara panjang suatu alamat

(A) dengan jumlah addressable unit (N) adalah

  A

2 = N

4. Metode Akses Memori

  Sequential Access

  Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut record.

  Akses data dilakukan secara berurutan, seperti pada pita magnetik Akses Data sangat lambat, karena data yang akan di akses diurut secara serial satu demi satu.

  Direct Access

  Akses Data dilakukan secara langsung, berdasarkan posisi track dan sector Akses Data relatif lebih cepat, dibanding Sequential Access Contoh : Hard Disk , Floppy Disk (disket)

  Random Access Akses Data dilakukan dengan bantuan rangkaian Address Decoder Address Decoder akan menghasilkan alamat data yang akan diakses Akses Data Cepat , lebih cepat daripada Direct 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

  Associative Access Akses Data dilakukan dengan cara “compare” , yaitu membandingkan “isi” data yang dicari dengan “key”-nya, bukan berdasarkan alamat data Jika

  “matched” maka data yang dicari ditemukan. Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan berdasarkan alamatnya.

  Waktu pencariannya tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya.

5. Kinerja Memori

  Ada tiga buah parameter untuk kinerja sistem memori, yaitu :

• 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.

• Waktu Siklus (Cycle Time) Waktu siklus adalah waktu akses ditambah dengan waktu transien (respon peralihan) hingga sinyal hilang dari saluran sinyal atau untuk menghasilkan kembali data bila data ini dibaca secara destruktif
• 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 :

  = Waktu rata-rata untuk membaca atau

• T

  N menulis sejumlah N bit.

  = Waktu akses rata-rata

6. Tipe Fisik Memori

  Memori semikonduktor, memori ini memakai

  teknologi LSI atau VLSI (very large scale integration).

• Memori ini banyak digunakan untuk memori internal misalnya RAM & ROM.

  Memori permukaan magnetik, memori ini

  banyak digunakan untuk memori eksternal yaitu

7. Karakteristik Fisik

• Volatile dan Non-volatile

  Pada memori volatile, informasi akan rusak secara alami atau hilang bila daya listriknya dimatikan.

  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 semikonduktor dapat berupa volatile atau non

• Erasable dan Non-erasable

• – Erasable artinya isi memori dapat dihapus dan

  diganti dengan informasi lain.

• – Memori semikonduktor yang non erasable dan

  non volatile adalah ROM.

HIRARKI MEMORI

• 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.
• Main memory merupakan sistem internal memory dari sebuah komputer.
• Magnetic disk , Magnetic tape dan Optical

• Peningkatan waktu akses memori

  (semakin ke bawah semakin lambat, semakin ke atas semakin cepat)

• Peningkatan kapasitas (semakin ke bawah semakin besar, semakin ke atas semakin kecil)
• Peningkatan jarak dengan prosesor (semakin ke bawah semakin jauh, semakin ke atas semakin dekat)
• Penurunan harga memori tiap bitnya

  Jenis-Jeni Memori

  1. Memori Internal (Main Memory)

  2. Memori Eksternal (Secondary Memory)

  

Memori Internal (Main memory)

  Adalah memori yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor.

  Yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program.

  Fungsinya :

  1. Menyimpan data yang berasal dari device input sampai data dikirim ke ALU untuk diproses.

  2. Menyimpan data hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke output device.

  Memori Semikonduktor

  1. RAM

• RAM, Dinamik RAM (DRAM) dan Static RAM (SRAM)

  2. ROM

• ROM, Programmable ROM (PROM), Erasable PROM (EPROM), Electrically EPROM (EEPROM), Flash Memory.

  RAM

• Baca dan tulis data dari dan ke memori dapat dilakukan dengan mudah dan cepat.
• Bersifat volatile • Perlu catu daya listrik.

  RAM Dinamik (DRAM)

• Disusun oleh sel-sel yang menyimpan data sebagai muatan listrik pada kapasitor.
• Ada dan tidak ada muatan listrik pada kapasitor dinyatakan sebagai bilangan biner 1 dan 0.
• Perlu pengisian muatan listrik secara periodik untuk memelihara penyimapanan data.

  RAM Statik (SRAM)

  Jenis

• – jenis RAM berdasarkan teknologinya :

1. DRAM (Dynamic Random Access Memory)

  

adalah jenis RAM yang menyimpan setiap bit data yang terpisah

dalam kapasitor dalam satu sirkuit terpadu. Data yang

terkandung di dalamnya harus disegarkan secara berkala oleh

CPU agar tidak hilang. Hal ini membuatnya sangat dinamis

dibandingkan dengan memori lainnya. Dalam strukturnya, DRAM

hanya memerlukan satu transistor dan kapasitor per bit,

sehingga memiliki kepadatan sangat tinggi. .

2. SRAM (Static Random Access Memory)

  

adalah jenis RAM (sejenis memori semikonduktor) yang

tidak menggunakan kapasitor. Hal ini mengakibatkan

SRAM tidak perlu lagi disegarkan secara berkala seperti

halnya dengan DRAM. Ini juga sekaligus membuatnya

memiliki kecepatan lebih tinggi dari DRAM.

Berdasarkan fungsinya terbagi menjadi Asynchronous

dan Synchronous

  

3. EDORAM (Extended Data Out Random

Accses Memory)

  adalah jenis RAM yang dapat menyimpan dan mengambil isi memori secara bersamaan, sehingga kecepatan baca tulisnya pun menjadi lebih cepat. Umumnya digunakan pada PC terdahulu sebagai pengganti Fast Page Memory (FPM) RAM.

4. SDRAM(Synchronous Dynamic Random Acces Memory)

  adalah jenis RAM dinamis yang kemampuan kecepatannya lebih cepat dari pada EDORAM dan kepingannya terdiri dari 168 pin. RAM ini disinkronisasi oleh clock sistem dan cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz.

  

5. RDRAM (Rambus Dynamic Random Acces

Memory)

  adalah salah satu tipe dari RAM dinamis sinkron yang diproduksi oleh Rambus Corporation menggunakan Bus Speed sebesar 800 MHz tetapi memiliki jalur data yang sempit (8 bit).

  RDRAM memiliki memory controller yang canggih sehingga tidak semua motherboard bisa mendukungnya. Contoh produk yang memakainya adalah 3dfx seri Voodoo4.

  

6. NVRAM (Non-Volatile Random Access

Memory)

  merupakan jenis RAM yang menggunakan baterai Litium di dalamnya sehingga data yang tersimpan tidak akan hilang meskipun catu daya dimatikan.

  

7. VGRAM (Video Graphic Random Access

Memory)

  Adalah jenis RAM yang dibuat khusus untuk video adapter

  

DDRAM (Double Data Rate RAM)

DDR1

DDR2 DDR3 DDR4

• Baik SRAM maupun DRAM adalah volatile.
• Sel memori DRAM lebih sederhana dibanding SRAM, karena itu lebih kecil.
• DRAM lebih rapat (sel lebih kecil = lebih banyak sel per satuan luas) dan lebih murah. DRAM memrlukan rangkaian pengosong muatan.
• DRAM cenderung lebih baik bila digunakan

  Read Only Memory (ROM)

• Menyimpan data secara permanen
• Hanya bisa dibaca

  Programmabel ROM (PROM)

• Bersifat non volatile dan hanya bisa ditulisi sekali saja.
• Proses penulisan dibentuk secara elektris.

  Erasable PROM (EPROM) • Dibaca secara optis dan ditulisi secara elektris.

• Sebelum operasi write, seluruh sel penyimpanan harus dihapus menggunakan radiasi sinar ultra-violet terhadap keping paket.
• Proses penghapusan dapat dilakukan secara berulang, setiap penghapusan memerlukan waktu 20 menit.
• Untuk daya tampung data yang sama EPROM

  Electrically EPROM (EEPROM)

• Dapat ditulisi kapan saja tanpa menghapus isi sebelumnya.
• Operasi write memerlukan watu lebih lama dibanding operasi read.
• Gabungan sifat kelebihan non-volatilitas dan fleksibilitas untuk update dengan menggunakan bus control, alamat dan saluran data.

MEMORI EKSTERNAL

  

Memory Eksternal adalah memori tambahan

  yang berfungsi untuk menyimpan data atau program. Dengan kata lain memory ini termasuk perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan

  data, di luar memori utama.

• • Magnetic disk : Magnetic Disk merupakan disk yang