Primary Memory (Main Memory)

  MEDIA PENYIMPANAN BERKAS MEDIA PENYIMPANAN adalah peralatan fisik yang menyimpan representasi data.

  Media penyimpanan / storage atau memori dapat dibedakan atas 2 bagian : 1) Primary Memory  Primary Storage (Internal Storage) 2) Secondary Memory  Secondary Storage (External Storage)

  Gambar media penyimpanan dan hubungannya dengan alat I/O Primary Memory (Main Memory)

  Ada 4 bagian di dalam Primary Storage, yaitu : (a) Input Storage Area; Untuk menampung data yang dibaca.

  (b) Program Storage Area; Penyimpanan instruksi-instruksi untuk pengolahan. (c) Working Storage Area; Tempat dimana pemrosesan data dilakukan. (d) Output Storage Area;

  Penyimpanan informasi yang telah diolah untuk sementara waktu sebelum disalurkan ke alat-alat output. Control unit section, Primary storage section, ALU section adalah bagian dari CPU.

  Berdasarkan hilang atau tidaknya berkas data atau berkas program di dalam storage, yaitu : 1) Volatile Storage; Berkas data atau program akan hilang, bila listrik dipadamkan. 2) Non Volatile Storage;

  Berkas data atau program tidak akan hilang, sekalipun listrik dipadamkan.

  Primary Memory Komputer terdiri atas 2 bagian :

  Ketika orang berpikir mengenai memory komputer, maka seringkali random access memory (RAM) lah yang mereka maksudkan. RAM terdiri dari sekumpulan chip. Chip-chip ini mampu untuk menampung:

   data untuk diproses;

   instruksi atau program, untuk memproses data;

   data yang telah diproses dan menunggu untuk dikirim ke output device, secondary storage atau juga communication device;

   instruksi sistem operasi yang mengontrol fungsi-fungsi dasar dari sistem komputer

  CONTROL UNIT SECTION ARITHMETIKA LOGICAL UNIT SECTION

  INPUT STORAGE AREA PROGRAM STORAGE AREA WORKING STORAGE AREA

OUTPUT

STORAGE

AREA

PRIMARY STORAGE SECTION

1. RAM (Random Access Memory);

  Semua data dan instruksi tadi ditampung di dalam RAM secara temporer. Isi dari RAM bisa berubah-ubah sesuai dengan data yang diproses di dalamnya, atau juga program yang menggunakannya. RAM merupakan sumber daya komputer yang sifatnya reusable atau bisa digunakan kembali.

  Kebanyakan dari RAM disebut sebagai barang yang volatile. Artinya adalah jika daya listrik dicabut dari komputer dan komputer tersebu mati, maka semua konten yang ada di dalam RAM akan segera hilang secara permanen. Karena RAM bersifat temporer dan volatile, maka orang menciptakan suatu media penyimpanan lain yang sifatnya permanen. Ini biasanya disebut sebagai secondary storage. Secondary storage bersifat tahan lama dan juga tidak volatile, ini berarti semua data atau program yang tersimpan di dalamnya bisa tetap ada walaupun daya atau listrik dimatikan.

  Kapasitas penyimpanan dari RAM sangat beragam dalam berbagai

  komputer. Kapasitas merupakan faktor yang penting, karena dia menentukan seberapa banyak data yang bisa diproses dalam waktu yang sama dan seberapa besar dan kompleks progam yang bisa menempatinya. Sistem operasi di dalam komputer bertugas untuk mengatur penggunaan RAM sehingga program bisa berjalan dengan baik. Untuk mengerti kapasitas dari RAM, maka beberapa terminologi berikut ini sering digunakan.

   Bit, yaitu suatu sistem penomoran biner yang mewakili unit terkecil dari data dalam suatu sistem komputer. Suatu bit hanya terdiri dari dua buah angka yaitu 1 dan 0. Di dalam komputer, sebuah 0 berarti suatu sinyal elektronik atau magnetis adalah tiada atau absen, sementara 1 berarti sebaliknya.

   Byte, yaitu suatu grup dari delapan bit. Sebuah byte mewakili satu karakter, satu digit atau satu nilai. Kapasitas dari memory komputer, atau RAM, dinyatakan di dalam bytes atau sekumpulan dari bytes.

2. ROM (Read Only Memory);

  Read Only Memory (ROM) adalah suatu himpunan dari chip yang berisi bagian dari sistem operasi yang mana dibutuhkan pada saat komputer dinyalakan. ROM juga dikenal sebagai suatu firmware. ROM tidak bisa ditulisi atau diubah isinya oleh pengguna. ROM tergolong dalam media penyimpanan yang sifatnya non volatile. Penggunaan dari ROM ini contohnya adalah sebagai media penyimpanan dari BIOS (Basic Input-Output System) yang diuat oleh pabriknya. BIOS merupakan bagian yang sangat kritis dari suatu sistem operasi, yang mana fungsinya memberi tahu komputer bagaimana caranya mengakses disk drive. Ketika komputer dinyalakan, RAM masih kosong dan instruksi yang ada pada ROM BIOS lah yang digunakan oleh CPU untuk mencari disk drive yang berisi file-file utama dalam sistem operasi. Komputer lalu memindahkan file-file tersebut ke dalam RAM dan kemudian menjalankannya.

  Ada tiga variasi dari ROM, yaitu:

  1. PROM, atau programmable read only memory. Chip PROM adalah suatu chip yang kosong yang mana program dapat dituliskan ke dalamnya dengan menggunakan suatu peralatan khusus. Chip PROM dapat diprogram sekali dan biasanya digunakan oleh pabrik sebagai control device di dalam produk-produknya.

  2. EPROM, atau erasable programmable read only memory. EPROM mirip dengan PROM, tetapi program dapat dihapus dan program yang baru bisa dituliskan ke dalamnya dengan menggunakan suatu peralatan khusus yang menggunakan sinar ultraviolet. EPROM digunakan untuk controlling device, seperti robot dan sebagainya.

  3. EEPROM, atau electronic erasable programmable read only memory.

  Chip EEPROM dapat diprogram ulang dengan menggunakan suatu electric impulses yang khusus. Mereka tidak perlu dicabut atau diubah.

  Secondary Memory (Auxiliary Memory)

  Memori dari CPU sangat terbatas sekali dan hanya dapat menyimpan informasi untuk sementara waktu. Oleh sebab itu alat penyimpan data yang permanen sangat diperlukan. Informasi yang disimpan pada alat-alat tersebut dapat diambil dan ditransfer pada CPU pada saat diperlukan. Alat tersebut dinamakan Secondary Memory (Auxiliary Memory) atau backing storage. Ada 2 jenis Secondary Storage :

1. Serial / Sequential Access Storage Device (SASD);

  Contoh :

  a. Magnetic tape, Pada tahun 1950-an magnetic tape telah digunakan pertama kali oleh IBM untuk menyimpan data. Tape ini juga dipakai untuk alat input/output dimana informasi dimasukkan ke CPU dari tape dan informasi diambil dari CPU lalu disimpan pada tape lainnya.

  b. Punched Card, Sejak tahun 1725 telah dirancang sebuah media untuk menyimpan data yang diperkenalkan oleh seorang tokoh bernama Basile Bouchon menggunakan sebuah kertas berforasi untuk media penyimpanan pola yang digunakan.

  c. Punched Tape, Terdapat dua jenis kartu, yaitu jenis 80 kolom dan 96 kolom. Setiap charcater yang ada akan diartikan dengan suatu lubang yang diletakkan pada perpotongan antara baris dan kolom.

2. Direct Access Storage Device (DASD);

  Contoh :

a. Magnetic disk

  b. Floopy Disk, Pada tahun 1969, floppy disk pertama kali diperkenalkan. Saat itu hanya bisa membaca (read-only), jadi ketika data tersimpan tidak dapat dimodifikasi maupun dihapus.

  c. Compact Disk muncul bermula dari penemuan Laser Disk, namun berukuran lebih kecil. Dikembangkan oleh kerjasama antara SONY dan Philips pada tahun 1979 dan Compact Disk sangat berlimpah di pasaran pada tahun 1982. Sekarang tipe CD dapat menyimpan data sebesar 700MB. Beberapa pertimbangan di dalam memilih alat penyimpan :  Cara penyusunan data  Kapasitas penyimpan  Waktu akses  Kecepatan transfer data  Harga  Persyaratan pemeliharaan  Standarisasi

MAGNETIC TAPE

  Magnetic tape adalah model pertama dari pada secondary memory. Tape ini juga dipakai untuk alat input / output dimana informasi dimasukkan ke CPU dari tape dan informasi diambil dari CPU lalu disimpan pada tape lainnya.

  CIRI – CIRI MAGNETIC TAPE :

   tape masuk ke dalam keluarga SASD (sequential access storage device) sehingga hanya dapat diproses secara sequential, yaitu Sebuah record hanya dapat diakses setelah semua record di depannya diakses.

   Hanya bisa mempunyai struktur file sequential

  KARAKTERISTIK MAGNETIC TAPE :

   Media : Terbuat dari mylar Berlapis oksida logam

   Lebar : 0.5 inchi  Tebal : 2 mm  Panjang : 200 feet s/d 6400 feet pada sebuah reel. Panjang tape pada umumnya 2400 feet. Untuk tape yang panjangnya 2400 feet, dapat menampung kira-kira 23.000.000 karakter.

   Salah satu karakteristik yang penting dari tape adalah Density (kepadatan) dimana data disimpan. Density adalah fungsi dari media tape dan drive yang digunakan untuk merekam data ke media tape. Satuan yang digunakan density adalah bytes per-inch (bpi). Bpi (bytes per-inch) ekivalen dengan characters per-inch. Umumnya density suatu berkas adalah : 800 BPI 1600 BPI 6250 BPI  Data direkam secara digit pada media tape sebagai titik-titik magnetisasi pada lapisan ferroksida. Magnetisasi positif menyatakan 1 bit, sedangkan magnetisasi negatif menyatakan 0 bit atau sebaliknya (tergantung tipe komputer dari pabriknya).

  Sistem Block pada Magnetic Tape

  Data yang dibaca dari atau ditulis ke tape dalam suatu group karakter disebut

  block. Suatu block adalah jumlah terkecil dari data yang dapat ditransfer

  antara secondary memory dan primary memory pada saat akses. Sebuah block dapat terdiri dari satu atau lebih record. Sebuah block dapat merupakan physical record.

  Organisasi Berkas dan Metode Akses pada Magnetic Tape

  Untuk membaca / menulis pada suatu magnetic tape adalah secara sequential. Artinya untuk mendapatkan tempat suatu data maka data yang di depannya harus dilalui lebih dahulu. Maka dapat dikatakan organisasi data pada file di dalam tape dibentuk secara sequential dan metode aksesnya juga sequential.

  Keuntungan penggunaan magnetic tape :

   Panjang record tidak terbatas  Density data tinggi  Volume penyimpanan datanya besar dan harganya murah  Kecepatan transfer data tinggi  Sangat efisien bila semua/kebanyakan record dari sebuah tape file memerlukan pemrosesan seluruhnya (bersifat serial / sequential).

  Keterbatasan penggunaan magnetic tape :

   Akses langsung terhadap record lambat  Masalah lingkungan  Memerlukan penafsiran terhadap mesin  Proses harus sequential (bersifat SASD)

MAGNETIC DISK

  RAMAC (Random Access) adalah DASD pertama yang dibuat oleh industri komputer. Pada magnetic disk kecepatan rata-rata rotasi piringannya sangat tinggi.

  PLAT / CAKRAM

  HEAD R/W Access arm dengan read / write head yang posisinya diantara piringan- piringan, dimana pengambilan dan penyimpanan representasi datanya pada permukaan piringan. Data disimpan dalam track.

  Karakteristik Secara Fisik pada Magnetic Disk Disk Pack adalah jenis alat penyimpanan pada magnetic disk, yang terdiri

  dari beberapa tumpukan piringan aluminium. Dalam sebuah pack / tumpukan umumnya terdiri dari 11 piringan. Setiap piringan diameternya 14 inch (8 inch pada mini disk) dan menyerupai piringan hitam. Permukaannya dilapisi dengan metal-oxide film yang mengandung magnetisasi seperti pada magnetic tape. Banyak track pada piringan menunjukkan karakteristik penyimpanan pada lapisan permukaan, kapasitas disk drive dan mekanisme akses. Disk mempunyai 200

• – 800 track per-permukaan (banyaknya track pada piringan adalah tetap). Pada disk pack yang terdiri dari 11 piringan mempunyai 20 permukaan untuk menyimpan data.

  SEKTOR TRACK Kedua sisi dari setiap piringan digunakan untuk menyimpan data, kecuali pada permukaan yang paling atas dan paling bawah tidak digunakan untuk menyimpan data, karena pada bagian tersebut lebih mudah terkena kotoran / debu dari pada permukaan yang di dalam. Juga arm pada permukaan luar hanya dapat mengakses separuh data.

  Cara Pengaksesan Record yang Disimpan pada Disk Pack

  Disk controller merubah kode yang ditunjuk oleh pengalamatan record dan menunjuk track yang mana pada device tempat record tersebut. Access arm dipindahkan, sehingga posisi read / write head terletak pada silinder yang tepat.

  Read / write head ini menunjuk ke track yang aktif. Maka disk akan berputar hingga menunjuk record pada lokasi read / write head. Kemudian data akan dibaca dan ditransfer melalui channel yang diminta oleh program dalam komputer.

  ACCESS TIME = SEEK TIME (pemindahan arm ke cylinder) + HEAD ACTIVATION TIME (pemilihan track) + ROTATIONAL DELAY (pemilihan record) + TRANSFER TIME  Seek Time;

  Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read / write head pada disk ke posisi silinder yang tepat.

   Head Activational Time; Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read / write head pada disk ke posisi track yang tepat.

   Rotational Delay (Lateney); Adalah waktu yang dibutuhkan untuk perputaran piringan sampai posisi record yang tepat.

   Transfer Time; Adalah waktu yang menunjukkan kecepatan perputaran dan banyaknya data yang ditransfer.

  Keuntungan Penggunaan Magnetic Disk

   Akses terhadap suatu record dapat dilakukan secara sequential atau direct.  Waktu yang dibutuhkan untuk mengakses suatu record lebih cepat.  Respon time cepat.

  Keterbatasan Penggunaan Magnetic Disk  Harga lebih mahal.

  Optical Disk  Dibuat dari serangkaian bintik-bintik spiral dalam satu permukaan flat.

   Dibaca dan ditulis dengan sinar laser  Menyimpan informasi mirip dengan piringan hitam, informasi yang terdiri dari kode-kode on dan off direpresentasikan dengan lubang-lubang pada permukaan disk  Contoh :

  CD ROM (CD read only memory) CD R (CD Recordable)

  CD RW (CD Rewriteable)