Handout TIF203 Arsitektur dan Organisasi Komputer Ch 5 6
24/09/2014
PART 2: THE COMPUTER
SYSTEM
ARSITEKTUR DAN
ORGANISASI KOMPUTER
CHAPTER 5: INTERNAL MEMORY
CHAPTER 6: EXTERNAL MEMORY
PRIO HANDOKO, S.KOM., M.T.I.
CHAPTER 5: INTERNAL MEMORY
5.1 Semiconductor Main Memory
Kompetensi Dasar
Organization
Mahasiswa memiliki pengetahuan
mengenai internal dan external memory
• dapat merepresentasikan biner 1
atau 0;
• memiliki kemampuan untuk
ditulisi; dan
• memiliki kemampuan untuk
dibaca.
Agenda
• Semiconductor Main Memory
• Error Correction
• Advanced DRAM Organization
Arsitektur dan Organisasi Komputer
semiconductor
3
memory cell
Arsitektur dan Organisasi Komputer
4
1
24/09/2014
5.1 Semiconductor Main Memory (2)
5.1 Semiconductor Main Memory (2)
SRAM
RAM & DRAM
RAM
Characteristics
1. memungkinkan dilakukannya pembacaan
(read/R) dan penulisan (write/W) secara mudah
dan cepat;
2. proses R/W dilakukan menggunakan tegangan
listrik;
3. bersifat volatile.
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
5
Arsitektur dan Organisasi Komputer
6
Arsitektur dan Organisasi Komputer
8
5.1 Semiconductor Main Memory (3)
DRAM (Dynamic Random Access
Memory)
Karakteristik:
1. memory cell yang menyimpan data ketika
kapasitor diberi tegangan (charge);
2. ada/tidaknya tegangan direpresentasikan
sebagai bit 1 atau 0;
3. membutuhkan pengisian tegangan secara
periodik untuk mempertahankan penyimpanan
data; dan
4. perangkat analog.
Arsitektur dan Organisasi Komputer
7
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
2
24/09/2014
5.1 Semiconductor Main Memory (4)
SRAM (Static Random Access Memory)
Karakteristik:
1. merupakan perangkat digital;
2. nilai biner disimpan menggunakan konfigurasi
gerbang logika flip-flop;
3. menyimpan data selama diberikan asupan
tegangan listrik; dan
4. tidak membutuhkan pengisian tegangan secara
periodik untuk tetap mempertahankan
penyimpanan data.
Arsitektur dan Organisasi Komputer
9
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
10
5.1 Semiconductor Main Memory (6)
5.1 Semiconductor Main Memory (5)
Types of ROM (Read Only Memory)
DRAM
VS
1.
2.
3.
4.
SRAM
Arsitektur dan Organisasi Komputer
11
PROM
EPROM
EEPROM
Flash Memory
Arsitektur dan Organisasi Komputer
12
3
24/09/2014
5.2 Error Detection & Correction
- REVIEW -
Hard Failures
CHAPTER 5: INTERNAL
MEMORY
Error
Correction
• permanent physical defect
• caused by evironmetal abuse
or manufacturing defect
Soft Failures
• random and nondistructive
defect
• caused by power supply
problem
Arsitektur dan Organisasi Komputer
14
5.2 Error Correction & Detection (2)
error-correcting codes
Graphical depiction
of the 4 data bits and
3 parity bits and
which parity bits apply
to which data bits
Hamming Error-Correcting Code
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
15
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
16
4
24/09/2014
5.2 Error Correction & Detection (3)
5.2 Error Correction & Detection (3)
• Terdapat 2 buah K-bits: K-bits awal dan Kbits pembanding
• K-bits awal XOR K-bits pembanding
• K-bits memiliki jangkauan bit 0 sd. 2K-1
• Untuk menentukan jumlah bit K-bits (code
bits) yang tepat, maka digunakan
rumusan:
2K-1 > M + K
Arsitektur dan Organisasi Komputer
Data Bits & Check Bits
17
5.2 Error Correction & Detection (4)
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
18
5.2 Error Correction & Detection (5)
Syndrome Word (SW)
1. Jika SW = 0 tidak ada error yang
terdeteksi.
2. Jika salah satu bit SW diset 1 dan hanya 1
bit, maka tidak perlu ada perbaikan.
3. Jika jumlah bit 1 > 1, maka nilai dari SW
menunjukkan letak dari bit data yang
mengalami kerusakan/error.
Arsitektur dan Organisasi Komputer
Data Bits & Check Bits
19
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
20
5
24/09/2014
5.2 Error Correction & Detection (6)
- REVIEW -
single-error-correcting
CHAPTER 5: INTERNAL
MEMORY
Check Bit Calculation
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
21
Review Chapter 5: Internal Memory
Review Chapter 5: Internal Memory
1. Diketahui 8-bit data 01101010 dikirimkan
dari RAM ke lokasi tujuan. Jika bit data ke4 mengalami perubahan nilai bit, maka
tentukanlah:
2. Diketahui 13-bit data 1101101011101
dikirimkan dari RAM ke lokasi tujuan. Jika
bit data ke-8 mengalami perubahan nilai
bit, maka tentukanlah:
1. K-bits awal
2. K-bits pembanding
3. Syndrome word
1. K-bits awal
2. K-bits pembanding
3. Syndrome word
Arsitektur dan Organisasi Komputer
23
Arsitektur dan Organisasi Komputer
24
6
24/09/2014
PART 2: THE COMPUTER
SYSTEM
CHAPTER 5: INTERNAL MEMORY
CHAPTER 6: EXTERNAL MEMORY
- THANK YOU -
7
PART 2: THE COMPUTER
SYSTEM
ARSITEKTUR DAN
ORGANISASI KOMPUTER
CHAPTER 5: INTERNAL MEMORY
CHAPTER 6: EXTERNAL MEMORY
PRIO HANDOKO, S.KOM., M.T.I.
CHAPTER 5: INTERNAL MEMORY
5.1 Semiconductor Main Memory
Kompetensi Dasar
Organization
Mahasiswa memiliki pengetahuan
mengenai internal dan external memory
• dapat merepresentasikan biner 1
atau 0;
• memiliki kemampuan untuk
ditulisi; dan
• memiliki kemampuan untuk
dibaca.
Agenda
• Semiconductor Main Memory
• Error Correction
• Advanced DRAM Organization
Arsitektur dan Organisasi Komputer
semiconductor
3
memory cell
Arsitektur dan Organisasi Komputer
4
1
24/09/2014
5.1 Semiconductor Main Memory (2)
5.1 Semiconductor Main Memory (2)
SRAM
RAM & DRAM
RAM
Characteristics
1. memungkinkan dilakukannya pembacaan
(read/R) dan penulisan (write/W) secara mudah
dan cepat;
2. proses R/W dilakukan menggunakan tegangan
listrik;
3. bersifat volatile.
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
5
Arsitektur dan Organisasi Komputer
6
Arsitektur dan Organisasi Komputer
8
5.1 Semiconductor Main Memory (3)
DRAM (Dynamic Random Access
Memory)
Karakteristik:
1. memory cell yang menyimpan data ketika
kapasitor diberi tegangan (charge);
2. ada/tidaknya tegangan direpresentasikan
sebagai bit 1 atau 0;
3. membutuhkan pengisian tegangan secara
periodik untuk mempertahankan penyimpanan
data; dan
4. perangkat analog.
Arsitektur dan Organisasi Komputer
7
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
2
24/09/2014
5.1 Semiconductor Main Memory (4)
SRAM (Static Random Access Memory)
Karakteristik:
1. merupakan perangkat digital;
2. nilai biner disimpan menggunakan konfigurasi
gerbang logika flip-flop;
3. menyimpan data selama diberikan asupan
tegangan listrik; dan
4. tidak membutuhkan pengisian tegangan secara
periodik untuk tetap mempertahankan
penyimpanan data.
Arsitektur dan Organisasi Komputer
9
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
10
5.1 Semiconductor Main Memory (6)
5.1 Semiconductor Main Memory (5)
Types of ROM (Read Only Memory)
DRAM
VS
1.
2.
3.
4.
SRAM
Arsitektur dan Organisasi Komputer
11
PROM
EPROM
EEPROM
Flash Memory
Arsitektur dan Organisasi Komputer
12
3
24/09/2014
5.2 Error Detection & Correction
- REVIEW -
Hard Failures
CHAPTER 5: INTERNAL
MEMORY
Error
Correction
• permanent physical defect
• caused by evironmetal abuse
or manufacturing defect
Soft Failures
• random and nondistructive
defect
• caused by power supply
problem
Arsitektur dan Organisasi Komputer
14
5.2 Error Correction & Detection (2)
error-correcting codes
Graphical depiction
of the 4 data bits and
3 parity bits and
which parity bits apply
to which data bits
Hamming Error-Correcting Code
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
15
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
16
4
24/09/2014
5.2 Error Correction & Detection (3)
5.2 Error Correction & Detection (3)
• Terdapat 2 buah K-bits: K-bits awal dan Kbits pembanding
• K-bits awal XOR K-bits pembanding
• K-bits memiliki jangkauan bit 0 sd. 2K-1
• Untuk menentukan jumlah bit K-bits (code
bits) yang tepat, maka digunakan
rumusan:
2K-1 > M + K
Arsitektur dan Organisasi Komputer
Data Bits & Check Bits
17
5.2 Error Correction & Detection (4)
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
18
5.2 Error Correction & Detection (5)
Syndrome Word (SW)
1. Jika SW = 0 tidak ada error yang
terdeteksi.
2. Jika salah satu bit SW diset 1 dan hanya 1
bit, maka tidak perlu ada perbaikan.
3. Jika jumlah bit 1 > 1, maka nilai dari SW
menunjukkan letak dari bit data yang
mengalami kerusakan/error.
Arsitektur dan Organisasi Komputer
Data Bits & Check Bits
19
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
20
5
24/09/2014
5.2 Error Correction & Detection (6)
- REVIEW -
single-error-correcting
CHAPTER 5: INTERNAL
MEMORY
Check Bit Calculation
Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and
Architecture: Designing for Performance, 8th edition
Arsitektur dan Organisasi Komputer
21
Review Chapter 5: Internal Memory
Review Chapter 5: Internal Memory
1. Diketahui 8-bit data 01101010 dikirimkan
dari RAM ke lokasi tujuan. Jika bit data ke4 mengalami perubahan nilai bit, maka
tentukanlah:
2. Diketahui 13-bit data 1101101011101
dikirimkan dari RAM ke lokasi tujuan. Jika
bit data ke-8 mengalami perubahan nilai
bit, maka tentukanlah:
1. K-bits awal
2. K-bits pembanding
3. Syndrome word
1. K-bits awal
2. K-bits pembanding
3. Syndrome word
Arsitektur dan Organisasi Komputer
23
Arsitektur dan Organisasi Komputer
24
6
24/09/2014
PART 2: THE COMPUTER
SYSTEM
CHAPTER 5: INTERNAL MEMORY
CHAPTER 6: EXTERNAL MEMORY
- THANK YOU -
7