BAB III
MEMORY
1. Memory Komputer
A. Memory Komputer dibagi menjadi 2, yaitu :
1. Internal memory, yaitu berupa memory utama dan register. 2. External memory, yaitu yang terdiri dari perangkat keras storage.
B. Karakteristik system memory computer. 1. Kapasitas
a. Pada internal memory dinyatakan dalam byte (1 byte = 8 bit) atau word (8,16, 32 bit).
b. Pada eksternal memory dinyatakan dalam byte. 2. Lokasi
a. Untuk internal memory terdapat dalam CPU.
b. Untuk eksternal memory terdapat dalam secondary. 3. Satuan transfer
a. Word b. Block 4. Metode akses
a. Sequential access, berurutan, pita. b. Direct access, akses langsung, disk.
c. Random access, acak, tidak tergantung pada urutan akses, memory utama.
d. Associative, pencarian berdasarkan isi, bukan alamatnay, cache memory.
C. Karakteristik memory adalah kapasitas dan unjuk kerja yang mempunyai parameter:
1. Access time.
a. Untuk RAM, access time adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis.
b. Untuk non RAM, access time adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca dan tulis pada lokasi tertentu.
2. Memory cycle time
Memory cycle time adalah access time ditambah waktu yang diperlukan untuk lewat pada saluran signal.
3. Transfer rate
Transfer rate adalah kecepatan data agar dapat ditransfer ke atau unit memory.
4. Jenis fisik.
Adalah memory yang dilihat berdasarkan bahan pembuatnya, yaitu ;
a. Memory semikonduktor, yaitu memory yang dibuat dengan bahan utama teknologi LSI , VLSI dan ULSI
b. Memory permukaan magnetic, yaitu memory yang dibuat dengan bahan berbentuk piringan atau cakram untuk disk dan pita.
5. Karakteristik fisik penyimpanan data
b. Non volatile memory, sekali informasi direkam akan tetap ada tanpa mengalami kerusakan sebelum diubah, memory permukaan magnetic.
D. Hirarki memori
1. Hirarki memori tradisional
Gambar 3.1 Hirarki memory tradisional 2. Hirarki memori kontemporer
Gambar 3.2 Hirarki memory kontemporer Register
Cache
Main memory
Magnetic disk
Magnetic tape
Register
Cache
Main memory
Magnetic disk Disk cache
E. Sifat yang terjadi dari gambar tersebut adalah semakin ke bawah akan terjadi : 1. Penurunan harga perbit
2. Peningkatan kapasitas 3. Peningkatan waktu akses
4. Penurunan frekuensi akses memory oleh CPU
Disk cache adalah suatu teknik yang menggunakan memory utama sebagai buffer untuk memyimpan data secara temporer yang akan dikirim ke disk.
2. Memory Utama Semikonduktor
Ada beberapa jenis memory utama semi konduktor. A. RandomAccess Memory (RAM)
1. Semua data dan program yang dimasukkan lewat alat input disimpan terlebih dahulu di Main momory khususnya di RAM.
2. Input yang dimasukkan lewat alat input, pertama kali ditampung terlebih dahulu di input storage, bila input tersebut berbentuk program, maka dipindahkan ke program storage dan bila berbentuk data akan dipindahkan ke working storage.
3. Hasil dari pengolahan juga ditampung di working storage dan hasil yang akan ditampilkan ke alat output dipindahkan ke output storage.
4. Struktur dari RAM dpt dibagi menjadi :
a. Input Storage digunakan utk menampung input yg dimasukkan lewat alat input
b. Program storage, digunakan utk menyimpan semua instruksi2 program yang diproses
c. Working storage, digunakan utk menyimpan data yang akan diolah dan hasil dari pengolahan
d. Output storage, digunakan utk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditamplkan ke alat output.
5. RAM mempunyai 2 bentuk, yaitu DRAM dan SRAM. a. RAM Dinamik (DRAM) mempunyai ciri-ciri :
1) Bersifat volatile.
2) Set memorynya lebih kecil dan lebih murah daripada RAM static. 3) Disusun oleh sel-sel yang menyimpan data muatan listrik
pada kapasitor,diinterpretasikan dengan bilangan biner 1 dan 0. 4) Untuk memelihara penyimpanan data memerlukan pengisian
muatan listrik secara periodic.
b. RAM Statik (SRAM) mempunyai ciri-ciri :
1) Nilai-nilai biner disimpan dengan menggunakan konfigurasi gate logic flip-flop tradisional dan lebih cepat dari DRAM.
2) Menampung data sepanjang daya listrik disediakan. 3) Lebih cepat daripada DRAM.
B. Read Only Memory (ROM)
Dari namanya, memori ini hanya dapat dibaca saja, programmer tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. Isi ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya berupa sistem operasi (operating system) yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer. ROM mempunyai ciri-ciri:
1. Berisi pola data permanent yang tidak dapat dirubah 2. Non volatile
A. Programable Read Only Memory (PROM) Mempunyai ciri-ciri :
1. Non volatile
2. Hanya bias ditulisi sekali
3. Proses penulisan dibentuk secar elktris dengan peralatan khusus setelah proses pabrikasi
4. Memberikan flesibilitas dan kemudahan
B. Read Mostly Memory
Terdapat 3 jenis read mostlymemory :
1. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory). Mempunyai ciri-ciri:
a. Dibaca dan ditulisi secara elektris.
b. Sebelum ditulisi, seluruh sel penyimpan harus dihapus untuk mendapatkan keadaan awal yang sama dengan menggunakan radiasi sinar ultra violet terhadap keping, penghapusan bisa dilakukan berulang-ulang.
c. Bisa beberapa kali up date.
2. EEPROM (Electricaly EPROM). Mempunyai ciri-ciri :
a. Merupakan ROM yang dapat ditulisi kapan saja tanpa menghapus isi sebelumnya.
b. Hanya byte yang beralamat yang akan di up date. Contoh : BIOS, Flash Disk.
3. Organisasi Memory
A . Elemen dasar memory adalah sel memory. Sel memory mempunyai sifat-sifat dasar tertentu :
1. Memiliki 2 keadaan stabil, yang dapat digunakan untuk merepresentasikan bilangan biner 1 dan 0.
2. Mempunyai kemampuan untuk ditulisi. 3. Mempunyai kemampuan untuk dibaca.
B. Operasi yang dapat dilakukan pada memory adalah pembacaan dan penulisan.Tiap sel terdiri dari 3 terminal fungsi yang membawa signal listrik, yaitu :
1. Terminal select, untuk memilih sel memory yang akan digunakan untuk operasi read atau write.
2. Terminal penulisan, terminal yang menyediakan signal listrik yang menyetel keadaan sel 1 dan 0.
4. Cache memory
Pemindahan word
Pemindahan block
Gambar 3.3 Skema cache memori pada komputer 5. External Memory
A. Karakteristik system disk
Karakteristik di sini adalah yang membedakan berbagai macam jenis disk. 1. Berdasarkan gerakan disk
a. Fixes head (one per track).
b. Dapat dipindah-pindahkan dengan arah radial piringan. c. Terdapat sebuah head baca atau tulis per track.
d. Hanya terdapat sebuah head baca atau tulis.
e. Head harus dapat ditempatkan di atas sembarang track. 2. Berdasarkan portabilitas
a. Nonremoveable disk, secara permanen berada pada disk drive. b. Removeable disk.
1) Disk dapat dilepas dan diganti dengan disk lainnya.
2) Mempunyai keuntungan tidak dibatsi oleh jumlah data yang tersedia sehubungan dengan adanya keterbatasan jumlah system disk.
3) Disk dapat dipindahkan dari satu computer ke computer lainnya. 3. Berdasarkan sides
a. Sigle sided, lapisan yang dapat dimagnetisasi hanya satu sisi.
b. Double sided, lapisan yang dapat dimagnetisasi digunakan pada kedua sisi.
4. Berdasarkan platters
a. Single platter, disk drive yang hanya terdiri dari satu buah piringan (platter).
b. Multiple platter.
1) Disk drive yang menggunakan sejumalh piringan yang disusun secara vertical.
2) Piringan-piringan berfungsi sebagai unit yang dikenal sebagai disk pack.
CPU
cache
6. Redudancy Array Of Independend Disk (RAID).
1. Merupakan sekumpulan disk drive yang dianggap oleh sistem operasi sebagai sebuah drive logik tunggal.
2. Data didistribusikan ke drive fisik array.
3. Kapasitas redundant disk digunakan untuk menyimpan informasi paritas, yang menjamin recoverability data ketika terjadi kegagalan disk.
4. Level tidak menandakan tingkatan tetapi menandakan bentuk dari pengorganisasian.
Level 0 (Non Redundant).
1. Data pengguna dan sistem didistribusikan ke seluruh disk
2. Apabila 2 buah reques IO yang berbeda menunggu 2 buah blok data yang berbeda, maka dapat dilayani secara paralel.
3. Kerusakan sebuab disk berarti kehilangan seluruh data.
Level 1(Mirroring).
1. Data diduplikasikan ke sebuah disk yang lain. Sehingga ada dua disk yang berisi data yang sama.
2. Kelebihan:
a. Read request dilayani oleh disk yang memiliki seek time dan rotational letency minimum.
b. Write request dilayani oleh disk yang memiliki seek time dan rotational latency maximum.
c. Salah satu disk rusak, data di akses dari disk satunya. 3. Kekurangan : memerlukan biaya disk dua kali lipat.
Level 2 (Kode Hamming).
1. Pengaksesan dengan teknik parelel. Seluruh head disk selalu pada posisi yang sama.
2. Striping data lebih kecil ukurannya (satu byte atau word ).
3. Code error correcting dihitung melalui semua bit-bit, pada setiap disk data. Bit-bit kode disimpan pada posisi-posisi bit yang bersangkutan di disk paritas ysng berjumlah banyak. Umumnya menggunakan kode Hamming.
4. Biaya disk redundant masih tergolong tinggi.
5. Kerusakan sebuab disk berarti kehilangan seluruh data.
Level 3 (Bit-Interleaved Parity).
1. Pengorganisasian sama dengan RAID level 2. 2. Hanya membutuhkan disk redundant tunggal.
3. Bit paritas dihitung untun disesuaikan dengan dengan bit-bit individual yang berada dalam posisi sama pada disk data.
4. Kerusakan salah satu disk, data masih bisa dicari melalui disk yang tersisa.
Level 4 (Block-Leel Parity).
1. Akses independen, setiap disk beroperasi secara independen sehingga request IO dapat dipenuhi secara paralel.
4. Strip paritas bit-perbit dihitung ke seluruh strip yang berkaitan pada satiap disk data dan bit paritas disimpan didalam strip yang berkaitan pada disk paritas. 5. Kerusakan salah satu disk, data masih bisa dicari melalui disk yang tersisa.
Level 5 (Blok-Level Distributet Parity).
1. Pengorganisasian sama dengan RAID level 4.
2. Mendistribusikan strip-strip paritas ke seluruh disk dengan pola round – robin. 3. Kerusakan salah satu disk, data masih bisa dicari melalui disk yang tersisa.
7. Optical Disk
A. Tahun 1960 → penelitian oleh Stanford Ovshinshy → penemu optic-al disc. 1. Optical disc dengan diameter 12 inchi
2. Banyak digunakan pada peralatan elektronik video musik.
B. Tahun 1980 → percobaan oleh Nort America Philips
1. Hasil : optical disc system yang didasarkan pada optical disk 12 inchi. 2. Mempunyai 40.000 track dan 132 sektor tiap sisinya.
3. Kapasitas : mampu merekam data 1 miliar karakter.
4. Sedang dikembangkan optical disk yang mampu menyimpan data > 12,5 miliar byte atau 100 miliar bit per sisinya.
1. Cara kerja : perekaman data dengan membakar titik-titik kecil dilapisan permukaan disk dengan sinar laser (permanen).
2. Kelemahan : data tidak dapat dihapus dan tidak dapat di gunakan ulang. 3. Banyak digunakan di komputer mikro.
C. Suatu jenis memory yang menggunakan media penyimpan disk dari bahan serat optic.
Macam-macam bentuk disk optic :
1. Compact disk (CD), suatu disk yang tidak dapat dihapus yang menyimpan informasi audio yang telah didigitalisasi.
2. Compact disk read only memory(CD ROM). Disk yang tidak dapat dihapus untuk menyimpan data computer.
Keuntungan ;
a. Kapasitas penyimpanan informasinya jauh lebih besar
b. Disk optis bersama-sama dengan informasinya yang tersimpan didalamnya dapat diperbanyak dengan biaya murah.
c. Disk optis dapat berpindah-pindah. d. Ukuran : diameter 12 cm (4,7 inchi)
e. Kapasitas : mampu menyimpan data s/d 600 MB ( ≈ 400 disket ukuran 3.5 inchi (1,44 MB) )
f. Bersifat WORM (write once, read many) ; hanya dapat merekam 1 kali, tetapi dapat dibaca berkali-kali
Kekurangannya ; a. Hanya dapat dibaca
b. Memiliki waktu akses lebih lama 3. CD-ROM
berlubang ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening. Informasi dibaca dengan menggunakan laser berintensitas rendah yang menyinari lapisan bening sementara motor memutar disk. Intensitas laser tersebut berubah setelah mengenai lubang-lubang tersebut kemudian terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor yang kemudian dikonversi menjadi data digital. Penulisan data pada CD-ROM hanya dapat dilakukan sekali saja. Walaupun demikian, optical disk ini memiliki keunggulan dari segi mobilitas. Bentuknyayang kecil dan tipis memudahkannya untuk dibawa-bawa. Kapasitas penyimpanannya pun cukup besar, yaitu 650 Mbytes. Sehingga media ini biasanya digunakan untuk
menyimpan data-data sekali tulis saja, seperti installer, file lagu (mp3), ataupun data statik lainnya.
4. DVD (Digital Versatile Disc)
CD Rewritable, DVD. Tahun 1997 → Hitachi mengumumkan DVD yang pertama yang dapat ditulisi, mempunyai kapasitas 5,2 GB. DVD adalah generasi lanjutan dari teknologi penyimpanan dengan menggunakan media optical disc. DVD memiliki kapastias yang jauh lebih besar daripada CD-ROM biasa, yaitu mencapai 9 Gbytes. Teknologi DVD ini sekarang banyak
dimanfaatkan secara luas oleh perusahaan musik dan film besar, sehingga menjadikannya sebagai produk elektronik yang paling diminati dalam kurun waktu 3 tahun sejak diperkenalkan pertama kali. Perkembangan teknologi DVD-ROM pun lebih cepat dibandingkan CD-ROM. 1x DVD-ROM
memungkinkan rata-rata transfer data 1.321 MB/s dengan rata-rata burst transfer 12 MB/s.
5. CDI (Compact Disk Interactive)
Suatu spesifikasi yang didasarkan pada penggunaan CD ROM. Spesifikasi menjelaskan metode penyediaan audio, video, grafis, dan teks, sret kode yang dapat dieksekusi mesin pada CD ROM.
5. WORM (Write One Read Many).
Sebuah disk yang lebih mudah ditulisi ditulisi dibandingakn CD ROM. 6. Erasable Optical disk
Suatu disk yang menggunakan teknologi optic namun dapat dihapus dan ditulisi ulang dengan mudah.
7. Pita Magnetik
