Ars Komputer 03 2010

Arsitektur

Sistem

Arsitektur :

mengenai fungsi logika

suatu sistem tanpa

menyebut tipe

komponen yang

digunakan.

TERMINOLOGI

Organisasi:

mengenai susunan

komponen yang

digunakan utk

Komputer :

sistem yang terdiri dari

3 bagian utama yaitu

CPU, Memory, & I/O

CPU

(Central Processing Unit)

(bagian pemrosesan utama)

Berfungsi :

memroses, mengolah,

memanipulasi

MEMORY

sistem yang berfungsi :

mencatat, mengingat,

merekam, menyimpan

data dalam suatu selang waktu

 sangat pendek s/d sangat

I/O

(Input / Output)

Sistem yang berfungsi :

melewatkan data

masuk dan atau keluar

ERA KOMPUTER MEKANIK

(1623 – 1945)

1623 : Wilhelm Schickard (1592 –

1635) profesor Universitas

Tübingen, merancang &

membangun mesin hitung mekanik pertama dengan

1642

Blaise Pascal (1623 - 1662), Filsuf/Ilmuwan Perancis,

merancang / membangun mesin hitung mekanik

memiliki 2 set roda angka

W & W’, masing masing

terdiri dari 6 roda

(W

₅

W

₄

W

₃

W

₂

W

₁

W

₀

) &

*Roda W sebagai

Register Accumulator

*Roda W’ sebagai

Penambah /

Pengurang *Setiap roda memiliki angka

1671

Gottfried Leibniz (1646 – 1716)

Filsuf/Matematisi Jerman,

membangun mesin hitung 4 fungsi otomatis

(x), (:), (+), (-).

1823

Charles Babbage (1792 – 1871), dari Inggris

merancang mesin

differensial untuk membuat tabel matematis fungsi

Tidak terealisir,

dihentikan th 1842 karena

teknologi mekanik belum

mampu dan Babbage

berambisi membuat mesin

1834 : Babbage merancang mesin analitis terdiri dari The Store dan The Mill,

menggunakan kartu

berlubang untuk operasi

Kartu variabel untuk operasi The Mill {(x), (:), (+), (-)} &

menyimpan data operand serta hasil operasi

Tidak pernah terealisir

The Mill Arithmetic Logic Unit The Store Memory Printer And Card puncher Operation card Variable card Instruction Dat a Inmormatio n Progra m

1837 - 1853

Georg Scheutz (1785 – 1873) orang Swedia,

merancang mesin

1850-an

George Boole (1815 –1864) Menciptakan aljabar Boole

(Boolean Algebra)

Mengelola bilangan biner (0 & 1) Operator dasar : AND, OR, NOT Operator kombinasi :

1885 : D. E. Felt (1862 – 1930) orang Amerika

Merancang dan membuat comptometer, kalkulator

pertama yang menggunakan tombol tekan untuk

memasukkan baik data maupun instruksi dan

1890

Herman Hollerith (1860 – 1929), orang Amerika,

menemukan mesin tabulasi menggunakan kartu

berlubang untuk pengurutan dan tabulasi data numerik

1896

: Herman Hollerith mendirikan perusahaan

Tabulating Machine

Company memproduksi mesin tabulasi

1911

Perusahaan Tabulating

Machine Company merger dengan beberapa

perusahaan menjadi

1924

Perusahaan

Computing-Tabulating-Recording Company

berubah menjadi

1906: Lee de Forest (1873 – 1961)

menemukan tabung radio trioda

(tabung hampa) untuk : 1. penguat suara 1 atau 2

tingkat

2. membangun saklar elektronik

berkecepatan jauh lebih tinggi

dibanding saklar mekanik

3. membangun memory biner

3 jenis Multivibrator

1. Monostable

Multivibrator

memiliki 1 keadaan

stabil

2. Bistable Multivibrator

memiliki 2 keadaan

stabil

1.Monostable

Multivibrator

Keluaran ON

Diberi rangsangan



OFF

Rangsangan diambil



ON

Keluaran OFF

Diberi rangsangan



ON

Rangsangan diambil



2. Bistable Multivibrator

Memiliki 2 keadaan stabil Flip-Flop

Keluaran ON

Diberi rangsangan  OFF

Rangsangan diambil  OFF

Keluaran OFF

Diberi rangsangan  ON

3. Astable Multivibrator

Tidak memiliki keadaan stabil

Begitu diberi catu daya,

maka keluarannya akan

LSP MIC + + C C R R

b). Penguat 1 tingkat dengan 1 trioda Anoda Katoda Kisi + _

MIC

C

C R

LSP

+ +

C R

R R

Penguat 2 tingkat dengan feed back tak sengaja, timbulkan efek khusus

Multivibrator flip flop yang dapat digunakan sebagai penyimpan

(memory) data biner 1 bit

1938 : Konrad Zuse,

orang Jerman,

merancang &

membangun komputer

mekanik Z1, mengelola

1941 : Konrad Zuse,

merancang & membangun komputer elektro-mekanik Z3

*Mengelola bilangan biner koma mengambang

*Komputer pertama yg dikendalikan program

*Untuk merepresentasikn bit bit, digunakan saklar

1937: Howard Aiken (1900 – 1973), Fisikawan Harvard,

merancang, membangun

komputer elektro-mekanik atas dasar ide Babbage Automatic

Sequence Controlled Calculator

Program disimpan di kartu operasi & kartu variabel 1939 disebut Harvard Mark I,

Harvard Mark I

mengelola bilangan decimal

Menggunakan

Memory roda angka decimal, kapasitas 72 bil decimal 23

Instruksi Harvard Mark I A1 A2 OP

A1 & A2 : register penyimpan operand

A2 : register tujuan hasil operasi OP : jenis operasi, (x), (:), (+),

(-)

TH PENEMU / MESIN KEMAMPUAN INOVASI TEKNIK 1623 1642 1671 1827 1834 1941 1944 Wilhelm Schickard Blaise Pascal Gotfriet Leibniz

Charles Babbage / Difference Engine Charles Babbage / Analytical Engine Konrad Zuse / Z3 Howard Aiken / Hardvard Mark I

x ; : ; + ; + ;

-x ; : ; + ;

-Tabel Fungsi linomial Komputasi serba guna Komputasi serba guna Komputasi serba guna Tidak otomatis Otomatis Penyempurnaan mesin Pascal Otomatis (tidak terealisir) (tidak terealisir) Dikendalikan program Komputer Serba Guna Biner Pertama Komputer Serba Guna Decimal Pertama

Tabel Era Komputer Mekanik

ERA KOMPUTER ELEKTRONIK (1945 - ?)

Perbedaan komputer mekanik dan komputer elektronik

KOMPUTER MEKANIK KOMPUTER ELEKTRONIK 1.Kecepatan komputasi

dibatasi oleh inersia (kelembaman) bagian

bagian mesin yg bergerak 2.Transmisi informasi

secara mekanik oleh roda gigi, tuas, dll tidak praktis dan tidak awet

1.Kecepatan komputasi tidak diba-tasi oleh inersia

(kelembaman) bagian

bagian mesin yg bergerak 2.Transmisi informasi

Akhir 1930-an :

John Astanasoff,

dari Iowa StateUniversity,

membuat mesin khusus

menggunakan tabung

hampa trioda untuk

menyelesaikan

persamaan linier

1943 – 1946 :

John Mauchly & J. Presper Eckert Universitas Pensylvania,

membimbing pembuatan

komputer elektronik serba guna pertama ENIAC (Electronic

Numerical Integrator and

Menggunakan 18000 trioda, Berat 30 ton. Beroperasi

1946 Perkalian bil 10 digit diselesaikan dalam 3 µdt.

Utk membuat tabel balistik otomatis di

Memory Accumulator

Elektronik, masing masing mengelola

bil decimal 10 digit bertanda Pada satu accumulator,

Angka i (i = 0 s/d 9) digit ke m

(m = 1 s/d 10), disimpan pada flip-flop ke i dari

counter cincin accumulator ke m.

Flip-flop ke i dari counter ke m tsb dalam keadaan on,

Sebuah accumulator menyimpan bilangan 2513084196

nomo r

cincin 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

no mor F L I P F L O P

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

7 7 7 7 7 7 7 7 7 7

8 8 8 8 8 8 8 8 8 8

1945

John von Neumann (1903 – 1957), Matematisi dari

Hongaria, memperkenalkan konsep Komputer Program

Tersimpan

sebelum

dieksekusi, baik data &

instruksi harus disimpan

diterapkan pada EDVAC

Electronic Discrete Variable

Computer mengelola bilangan

biner Memory utama : Mercury-Delay-Line Kapasitas: 1 k kata

(data, instruksi) 1k kata = 1024 kata

Memory kedua : kawat magnetik, 20 k kata

EDVAC memakai

rangkaian aritmatika & logika biner serial

Instruksi :

Aritmatika, I/O,

Instruksi Aritmatika : A₁ A₂ A₃ A₄ OP

OP : Jenis Operasi (x ; : ; + ; -)

A₁ & A₂ : Alamat Operand

A₃: Alamat penyimpan hasil

operasi

Instruksi Percabangan berkondisi A₁ A₂ A₃ A₄ C

Apabila

bil di alamat A₁ ≥ bil di alamat A₂ Instruksi di alamat A₃

dieksekusi, apabila tidak, Instruksi di alamat A₄

Instruksi I/O : A₁ m,n A₃ A₄ C m : Arah transfer data

n : Alamat kawat memory-kedua

Apabila m = 1, kata kata di alamat

A₁, A₁+1, A₁+2, ……, A₃, ditransfer ke kawat n

Apabila m ≠ 1, kata kata di kawat n

ditransfer ke alamat alamat

1946 : John von Neumann at all merancang komputer program

tersimpan IAS di Princeton Institut for Advance Studies, memory utama Random Access

CRT

menggunakan rangkaian elektronik untuk mengelola data biner paralel (kata per

Akhir 1940-an  awal

1950-an MIT

(Massachusetts Institute of Technology)

membangun Whirlwind I, komputer pertama yang

Manchester University membangun komputer

ATLAS

memperkenalkan konsep *

One Level Storage

sekarang disebut Virtual Memory *

Register B

1947 : Eckert & Mauchly

mendirikan perusahaan

Eckert-Mauchly Computer Corporation

1951 meluncurkan UNIVAC

Universal Automatic Computer

menggunakan memory utama Mercury Delay Line dan

1953 : IBM meluncurkan

komputer program tersimpan

elektronik tipe 701,

1947 : William Sockley, John Bardeen, & Walter Brattain,

dari Bell Laboratory,

menemukan

transistor

dari bahan semi konduktor Ge

Memiliki 3 kutub

Emittor, Base, dan Colector

Transistor ini disebut juga transistor bipolar

Ada dua jenis : PNP dan NPN Transistor dapat digunakan

utk membangun memory elektronik berupa flip flop

PNP

E C B

Gambar skema

Transistor PNP dan NPN C : Colector E :

Emittor

B : Base

E

C B

NPN

1964 : Ditemukan CMOS-FET

(Complementery Metal Oxide Semi Conductor Field Effect Transistor)

Dapat digunakan untuk memory elektronik

(b) Memory 1 bit jenis CMOS-FET Data line Address line T C Drain D Source S Gate G

Multivibrator flip flop yang dapat digunakan sebagai penyimpan

(memory) data biner 1 bit

Komputer yang digunakan saat ini adalah

Komputer

Elektronik Digital

yang menganut Konsep

Komputer Program

Tersimpan

dan

Elektronik



menggunakan

rangkaian elektronik

Digital



Komputer Program

Tersimpan



sebelum

dieksekusi,

data & instruksi harus

disimpan dahulu

di memory utama.

Berorientasi Byte



satuan data



Byte (8

Dalam keadaan ”OFF”,

sebuah sistem komputer

tetap menyimpan Program

Aplikasi yang dimilikinya di

dalam

Hard Disk, Flash Disk, dll

(di dalam Memory Kedua

Agar supaya Program

Aplikasi tersebut dapat

digunakan (dieksekusi),

maka terlebih dahulu harus

ditransfer / di ”LOAD” ke

Prosedur standard yang

digunakan untuk

melakukan Transfer / LOAD

program adalah dimulai

dari PROMT pada DOS,

yaitu dengan menggunakan

perintah LOAD ”nama

Tetapi karena pada

umumnya Komputer yang

ada selalu menggunakan

Program Paket Windows,

maka proses Transfer /

LOAD program Aplikasi

Proses Transfer / LOAD

tersebut sepenuhnya

dilakukan oleh Windows.

Pengguna cukup

mengaktifkan (KLIK ) Icon

(Shortcut) atau langsung

Dengan memanggil nama

File yang akan dieksekusi,

yaitu dengan cara ”KLIK”

nama File, Windows akan

melakukan Transfer / LOAD

Program kemudian diikuti

dengan File yang akan

CP U

MEMORY

Instruction Stream

Data Stream

ERA & GENERASI

KOMPUTER ELEKTRONIK

Era Komputer

Elektronik

Berdasar teknologi

memory,

ada 4 generasi,

I



1945 – 1955

II



1955 - 1965

III



1965 - 1975

Generasi I

1945 – 1954

Menggunakan

teknologi

Arsitektur komputer IAS

AC MQ

Arithmetic Logic Circuits

DR Main Memory M Input Output Equipment IBR PC AR IR Control Circuit Control Signal

Program Conrol Unit Arithmetic Logic Unit Central ProcessingUnit

Instruction &

Data

Komputer IAS

prototipe

komputer serbaguna

CPU memiliki

Register Tabung

Memory Utama



2

12

(4096) kata.

panjang kata 40 bit.

2 jenis kata :



Kata Bilangan

(b) Kata Instruksi

OP Code0---7-8---19 20---28---39Address OP Code _Address Instruksi Kiri (20 bit) Instruksi Kanan (20

bit) Bit Tanda

0 1 2 3 ---39

Bit Data (39 bit)

Dua aspek Organisasi

IAS

1.

Register di CPU

menyimpan Operand &

Hasil Operasi.

Alamat Register

2. Di Memory Utama, Instruksi-2 disimpan di

alamat-2 yang hampir

berurutan, sesuai urutan eksekusinya

(alamat Instruksi berikutnya) = (alamat Instruksi yg

sedang dieksekusi) + 1 

KOMENTAR UNTUK IAS

(KOMPUTER GENERASI PERTAMA) 1. Modifikasi alamat blm

efisien. Untuk ”restart” program asli yg tidak

dimodifikasi harus

di”reloaded” ke memory utama.

3. Aritmatika koma

mengambang tidak

diterapkan, karena ”cost” perangkat keras tinggi

4. 2 Instruksi dalam satu kata menyebabkan kerumitan

5. Set Instruksi dititikberatkan pada komputasi numerik,  Logika pemrograman

dan hal Nonnumerik menjadi sulit.

6. Instruksi I/O dianggap tidak

Awalnya,

Bahasa (Program) Komputer disebut Bahasa Mesin

(Instruksi & Operand),

ditulis dalam Bilangan Biner di Memory Utama.

BAHASA (PROGRAM

Tambahkan isi memory

alamat 7 pada

isi Accumulator

ditulis di Memory Utama

di alamat bukan 7

0011 1011 0000 0000

0111

Awal 1950-an diperbaiki menjadi

ADD XI Disebut Symbolic programming

sekarang

Assembly Language (Bahasa Rakitan)

User Program tidak dalam bentuk Kode Biner 

tidak dapat dibaca oleh Mesin Agar dapat dibaca oleh Mesin, User Program

diterjemahkan ke Bahasa Mesin menggunakan

Bahasa tingkat rendah (low level

language)

Bahasa tingkat tinggi (high level

language) Bahasa Pemrograman (Programming Language) Program Paket (Packet Program)

Makin dekat ke mesin Makin dekat ke

manusia

Tabel 1.1 : Generasi Bahasa Komputer

Memerinta h komputer

dengan suara WP WS LOTUS123 MS WORD MS EXCEL POWER POINT SMART WORK FOX PRO FOX BASE VISIO dll BASIC ALGOL COBOL FORTRAN PASCAL PL1 C PROLOG dll MV A,B

LD B,C ADD A,B

DEC C dll Ditulis dlm bentuk bil. biner atau untuk meringkas, ditulis dlm bentuk bil. hexa decimal Bukan SW, bukan HW SW yg dikemas dlm bentuk rangkaian elektronik (Firm ware) Voice Recogniz er Program Paket Interprete r Compiler Bahasa Assembli Bahasa Mesin Mikro Progam GENERASI 6 GENERASI 5 GENERASI 4 GENERASI 3 GENERASI 2 GENERASI 1 GENERASI 0

 SW

Generasi II

1955 – 1964

Menggunakan

teknologi

Arsitektur Generasi II IBR AR PC IR Control

Circuits Control _Signals

Central ProcessingUnit

AC MQ

Arithmetic Logic Unit

DR Operator’s Console Index Register XR(1-7) Index Address Core Memory M

Ciri Komputer Generasi II 1.Menerapkan Flip Flop Transistor Bipolar Diskrit 2.Memory : Inti Ferit dan

Drum Magnetik

3.Menerapkan Register

Indeks & Perangkat Keras Koma

4. Menerapkan Bahasa

Pemrograman Tingkat Tinggi ALGOL, COBOL, & FORTRAN 5. Menerapkan I/O Processor

6. Menerapkan ”System Software” Subroutine

Bit Data (35 bit)

Bit Tanda

0 1 2 3 --- 35

(a) Kata Bilangan Koma Tetap

OP Code Address

0--- 21---35

c) Kata Instruksi

Bit Tanda

0 1 2 3---8 9 --- 35

Bit Pangkat (8 bit)

(b) Kata Bilangan Koma Mengambang

Bit Mantise (27 bit)

1. Transfer Data Aritmatik Koma

Tetap

2. Aritmatika Koma Mengambang

3. Logika (Nonnumerik)

4. Modifikasi Register Indeks

5. Percabangan

6. Kendali Input Output (I/O)

Instruksi IO

1.Kendali Perangkat

IO

2.Transfer Data

Tiga Tahapan Proses

operasi IOP

1.Saat CPU mengeksekusi

program dan menemui

Instruksi I/O,

CPU menginisialisasi

*Instruksi menyatakan

perangkat IO dihubungkan dengan IOP c untuk operasi

Input atau Output

*CPU juga menyatakan : Alamat a di Memory Utama adalah alamat awal Program

2. CPU mentransfer

nama perangkat IO d

dan alamat awal

3. IOP c mengeksekusi

program IO & bila operasi

IO terhenti baik normal

ataupun tidak, register

status SR diset sesuai

keadaan dan sinyal

Generasi III

1.Transistror Diskrit

diganti IC

2.Memory inti ferit

diganti IC

3.Menerapkan

Teknologi

4. Pemrosesan Paralel Pipelining,

Multiprogramming, & Multiprocessing

5. Dikembangkan Metode Pembagian otomatis

Generasi IV

1. Mempergunakan LSI

2. Menggunakan

CMOSFET untuk RAM

3. Mathcoprocessor untuk

menangani perhitungan

Bermunculan

4. Program Paket

1. Operating System (OS)

atau Sistem Operasi

2. Program Aplikasi

3. Data Base (Basis Data)

Di dalam sebuah Sistem

Beberapa Sistem Operasi :

1.DOS (Disk Operating

System)

Windows adalah sebuah

sistem perangkat lunak

yang bekerja di bawah

sistem operasi DOS (under

DOS).

Jadi pada hakekatnya

Windows bukan sebuah

Komputer saat ini bisa

menyimpan file file yang

berisi data Gambar, Suara,

Text (Dokumen), dan

Record. Jadi ada 4 jenis File

yang bisa disimpan oleh

Di dalam Sistem Komputer,

File file membentuk sebuah

Data Base (Basis Data).

Jadi Basis Data terdiri dari

beberapa File.

Ada

4 jenis File, yaitu File

Khusus file yang berisi data

dalam bentuk Record,

ternyata kalau disusun,

record record tersebut akan

membentuk sebuah Tabel

yang sangat rapi.

Sehingga beberapa Vendor

menyebut File jenis ini

Khusus untuk File / Tabel ini

terdiri dari Record

Record.

Setiap Record terdiri dari

beberapa Field.

Setiap Filed terdiri dari

beberapa Character.

1.Optik

2.Super

Conduktor

3.Bio

Generasi V ??????

ORGANISASI

Memory adalah sistem yg

memiliki kemampuan

mencatat / menyimpan /

mengingat / merekam

data

selama suatu selang

waktu.

Panjang selang waktu

bisa

dinding gua, papan tulis, prasasti, daun lontar, buku,

cincin cincin di abacus, roda angka pada

speedometer,

film, flip flop, pita magnetik, drum magnetik, hard disk, diskette, laser disk, cd ROM,

Memor y Memory Eksternal Memor y Kedua

Mercury Delay Line, CRT, Kawat/ Pita/ Drum magnetik,

Kartu/Pita Berlubang,

Diskette, Hard Disk, Laser Disk, CD

ROM, DVD, Flash Disk, Hard Copy,

4 aspek yang

harus

diperhatikan

dalam

1. Pemakaian beberapa jenis perangkat memory yg

berbeda dengan rasio cost/penampilan yang

berbeda, diorganisasikan agar berpenampilan baik

dan cost per bit rendah. Setiap individu memory

2. Pengembangan

metoda pengalokasian

ruang secara otomatis

3. Pengembangan konsep

virtual memory

membebaskan pemakai

dari manajemen memory

dan membuat program

program lebih tidak

tergantung pada

4. link komunikasi pada

sistem memory

dirancang agar semua

prosesor yang terhubung

dapat beroperasi pada

Meliputi

a. Kenaikan efektifitas bandwidth memory

processor b. Pemeliharaan mekanisme c.

Perlindungan program dari pengaksesan /

pennggantian

area penyimpanan satu

Karakteristik

Perangkat

1.Cost

2.Waktu & kecepatan akses

3.Moda akses 4.Alterability

7. Waktu siklus &

kecepatan transfer data (rate of data

transfer)

8. Fisik media penyimpan 9. Beberapa karakteristik

1. COST penyimpan

data

c = C/S [Rp/bit]

C : biaya pengadaan

sistem

penyimpan

Th 1945

komputer berorientasi

Kata

1 k kata = 1024 kata

Kata : data, instruksi

Sekarang

komputer berorientasi

Byte

Satuan data & instruksi

adalah Byte

1 k Byte = 1024 Byte

Hitunglah COST

sebuah Hard Disk

berkapasitas 160

GByte yg harganya

500.000,-2. Waktu akses

suatu penyimpan

data

Ada 2 jenis akses yaitu

Akses Baca (t

_R

) &

Waktu Akses Baca :

Waktu yang diperlukan

untuk membaca data

pada suatu alamat di

memory tersebut

dihitung dari saat mulai

mengakses alamat

sampai dengan

Waktu Akses Tulis :

Waktu yang diperlukan

untuk menulis data pada

suatu alamat di memory

tersebut dihitung dari

saat mulai mengakses

alamat sampai dengan

t

R

< t

W

Karena pada saat

menulis data,

Yang digunakan

sebagai standard

Waktu akses suatu

sistem memory

adalah

Kecepatan akses

suatu penyimpan

data

(Access Rate of Storage)

Banyaknya data yang

bisa diakses pada sistem

memmory tersebut setiap

10-2 1010 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 10-1

10-7 ₁₀-6 ₁₀-5 ₁₀-4 ₁₀-3 ₁₀-2 10-1 ₁₀0

Memory Flip Flop Transistor Bipolar Memory Transistor CMOS-FET Memory Inti Ferit Memory drum Magnetik, disk. Kartu Berlubang Memory Optik K e ce p a ta n M e m o ry [k a ta /d t] Cost [Rp/bit] Memory pita Magnetik (tape)

3. Moda akses suatu

penyimpan data

Ada 3 jenis Moda

Akses yaitu : Setrial,

Random, & Semi

a. Moda Akses Serial

Untuk mengakses data

di suatu alamat pada

memory jenis serial

harus dimulai dari

alamat yang paling

Contoh memory

dengan moda akses

Serial antara lain :

piringan hitam;

kartu berlubang;

b. Moda Akses

Random

Untuk mengakses data

di suatu alamat pada

memory jenis random

Contoh memory

dengan moda

akses

Random antara

lain :

c. Moda Akses Semi

Random

Untuk mengakses data di suatu alamat pada memory

jenis semi random diawali dengan akses random untuk

menuju track data,

Contoh memory

dengan moda

akses

Semi Random :

Hard disk,

Diskette,

CD ROM, Laser

4. Alterability suatu

sistem memory

Kemampuan untuk

mengganti data pada

saat memory tersebut

Ditinjau dari

Alterability ada 3 jenis

memory:

Read Write Memory

(RWM) Read Only

Memory jenis RWM,

datanya dapat diganti pada saat digunakan (on line).

Yang termasuk jenis RWM antara lain

memory

Memory jenis ROM,

pada saat digunakan

(on line)

datanya hanya dapat

dibaca saja tidak dapat

diganti, tetapi

Beberapa jenis

ROM

PROM,

EPROM, EEPROM,

PROM (Programable ROM)

adalah memory

elektronik yang pada saat

digunakan datanya hanya

dapat dibaca saja,

datanya tidak dapat

diganti dengan data yang

baru baik pada saat

Memory jenis EPROM

(Erasable PROM) adalah

memory elektronik yg pada saat digunakan datanya

hanya dapat dibaca saja dan pada saat tidak digunakan dapat diganti dengan data

yang baru; untuk

Memory jenis EEPROM

(Electricaly EPROM) adalah memory elektronik yang

pada saat digunakan

datanya hanya dapat dibaca saja dan pada saat tidak

digunakan dapat diganti dengan data yang baru;

untuk menghapus data

Memory permanen adalah memory yang datanya tidak

dapat diganti sama sekali. Yang termasuk jenis memory

permanen antara lain Punch Card (Kartu Berlubang), Hard

5. Kepermanenan Penyimpan

(Permanence of Storage) adalah kemampuan suatu

penyimpan data untuk menjaga agar data yang telah disimpan tidak rusak

Ada tiga kategori:

Destructive Readout

(DRO)

Nondestructive

Readout (NDRO)

dan

Penyimpan data DRO

adalah penyimpan data

yg setelah dibaca

datanya rusak.

Yang termasuk jenis DRO

adalah salah satu jenis

memory CMOS-FET dan

Agar supaya data tidak

hilang seterusnya,

memory ini harus

disertai dengan proses

Restoring Write seperti

DRO Memory

NDRO

Buffer Register Destructive

Read Restoring _Write

Penyimpan data jenis

NDRO adalah suatu

penyimpan data yang

setelah dibaca datanya

tidak rusak.

Memory jenis NDRO

adalah semua memory

selain

Volatility atau

(ketergantungan pd catu

daya)

ada tiga jenis

memory:

Nonvolatile

(tak tergantung pd catu

daya)

, Volatile

(tergantung pada catu daya)

Memory Volatile



Memory yang

apabila catu dayanya

ditiadakan datanya

rusak (hilang)

Register,

Memory Nonvolatile



Memory yang apabila

catu dayanya ditiadakan

datanya tidak rusak

(hilang)

ROM, Memory Magnetik,

Memory Optik,

Memory Dinamis



memory CMOS-FET

terdiri dari

1 CMOS-FET, 1 Kapasitor

Memory sebenarnya

1964 : Ditemukan CMOS-FET

(Complementery Metal Oxide Semi Conductor Field Effect Transistor)

Dapat digunakan untuk memory elektronik

(b) Memory 1 bit jenis CMOS-FET Data line Address line T C Drain D Source S Gate G

Apabila kapasitor berisi

muatan listrik



memiliki Tegangan

Listrik antara 0 Volt s/d 5

Volt.

Data biner 1 atau 0

direpresentasikan oleh

Tegangan HIGH 3,2 V



5 V

Kapasitor berisi muatan



setiap saat mengalami

pelucutan

muatan/discharge



muatannya akan habis



tegangannya menjadi

Memory CMOS-FET

menyimpan data

HIGH



penuh muatan

listrik



Tegangannya 5

Volt



mengalami

discharge



tegangan turun <

3,2 V



data HIGH jadi

Sebelum Tegangan turun

sampai 3,2 Volt kapasitor

harus diberi penyegaran

(refreshing) tegangan

kembali menjadi 5 Volt.

agar data tidak hilang



Memory CMOS-FET

tegangan listriknya

naik turun terus



disebut

Fisik Media Penyimpan

Dari segi fisik data

yg disimpan

1. Memory Mekanik

2. Memory Magnetik

3. Memory Elektronik

Memory Mekanik

penulisan data



Mekanik pembacaan data



Mekanik, Elektrik, Optik.

Kartu Berlubang, Hard

Copy,

Pita Berlubang, Tulisan

Memory

Magnetik

data : Titik Titik Magnit

Penulisan data



Magnetik Pembacaan

data



Magnetik

Kawat Magnetik, Disktte,

Drum Magnetik, Hard

Memory Elektronik

Data  tegangan listrik

HIGH & LOW

Penulisan data  Elektronik

Pembacaan data 

Elektronik

Register, ROM & RAM pada Memory Utama, Flash Disk,

Memory Optik

data  Titik Titik Cermin

dan Bukan Cermin

Penulisan dataThermik,

Magnetik Pembacaan data  Optik

Beberapa

Compatible:

”Dapat saling

memahami”

Agar 2 sistem dengan

standard yang berbeda

dapat berkomunikasi,

di antara keduanya

Interface

Berupa HW dan atau SW Berfungsi menterjemahkan Standard Pengirim menjadi

Standard Penerima

 penerima memahami data

Interface

Membuat agar supaya

kedua belah pihak

Bentuk fisik data :

Komputer yang

digunakan sekarang

adalah komputer

elektronik digital



hanya bisa mengolah

data biner yang secara

fisik berupa pulsa pulsa

tegangan listrik HIGH dan

Salah satu contoh data 12 bit

HIGH  Bit 1; LOW  Bit 0

Semua data yang

diolah oleh CPU harus

dalam bentuk data

Data yang akan

diolah:

-Data Mekanik

-Data Magnetik

-Data Elektrik

-Data Elektronik

-Data Optik

Apabila tidak berupa

pulsa pulsa tegangan

listrik yang standard



data diubah dulu

menjadi pulsa pulsa

tegangan listrik yang

Data

asal

Tranducer

1.Mekanik 2.Magneti

k

3.Optik

Mechano Electric

Magneto Electric

Opto

Kerapatan Data pada

Penyimpan Data

Dimensi sama, makin

banyak data yang

dapat disimpan



Sekarang, kerapatan data relatif sangat tinggi

Hard Disk yang bisa masuk saku celana memiliki

kapasitas 160 Gbyte bahkan lebih.

Flashdisk dengan ukuran

sebesar jari kelingking orang dewasa berkapasitas 8

makin kecil ukuran sistem

penyimpan data



makin mudah dibawa



semakin “portable”



konsumsi energi

makin sedikit

Reliabilitas (Reliability) suatu Penyimpan Data :

Selang waktu efektif mana Penyimpan Data tersebut

tetap mampu dikenai proses baca / tulis dengan benar

_{2 versi Reliabilitas}

MTBF (Mean Times Before Failure)

selang waktu efektif yang dihitung sejak saat

Penyimpan Data tersebut digunakan pertama kali s/d

saat kapan Penyimpan Data

tersebut

akan

mengalami

MTTF (Mean Times To

Failure) selang waktu efektif yang dihitung sejak saat

Penyimpan Data tersebut digunakan pertama kali

sampai dengan

saat kapan

Penyimpan Data tersebut

tepat

mengalami kesalahan pertama dalam proses baca

* Kesalahan timbul karena faktor internal Penyimpan

Data yaitu menurunnya kemampuan (loyo/

exhausted) material Penyimpan Data untuk

menerima proses baca /tulis bukan karena faktor

eksternal seperti panas,

Sekarang,

MTBF

tidak digunakan lagi

Yang digunakan

Δt0

Selang waktu efektif

Saat

digunakan pertama kali

t [jam] Saat terjadi kesalahan

pertama MTTF

MTBF

Hard Disk dgn MTTF

17000jam dipasang pada komputer yang setiap

minggu (7 hari) digunakan total selama 30 jam. Apabila

setiap jamnya Hard Disk

tersebut diakses baca / tulis rata rata selama 3 menit, berapakah umur Hard disk

tsb?

Komputer yang

digunakan

saat ini adalah

Komputer Elektronik

Digital

yang menganut

Konsep

Komputer Program

Tersimpan

dan

Elektronik



menggunakan

rangkaian elektronik

Digital



Komputer Program

Tersimpan



sebelum

dieksekusi,

data & instruksi harus

disimpan dahulu

di memory utama.

Berorientasi Byte



satuan data



Byte (8