Memori Hirarki
Pertanyaan
¾
Tahukah anda Tipe-tipe Prosesor dari awal
sampai sekarang ?
sampai sekarang ?
¾
Tahukah anda Kategori Sistem Hardware dari
masing-masing tipe ?
Prosesor Lebar Data Kategori Lebar Registermasing-masing tipe ?
Prosesor Lebar Data Kategori Lebar Register8088 8-bit 8-bit 16-bit
8086 16-bit
Pentium Pro/Celeron/II/III 64-bit 32-bit AMD Duron/Athlon/Athlon XP 64-bit 32-bit
Pentium 4 64-bit 32-bit
Itanium 64-bit 64-bit
Problem Identification Possible Cause Resolution
System is dead, no cursor, no beeps, no fan. Power cord failure. Plug in or replace power cord. Power cords can fail even though they look fine
Troubleshooting CPU
?
they look fine.
Power supply failure. Replace the power supply. Use a known-good spare for testing. Motherboard failure. Replace motherboard. Use a known-good spare for testing. Memory failure. Remove all memory except 1 bank and retest. If the system still
won't boot replace bank 1.
System is dead, no beeps, or locks up before POST begins. All components either incorrectly installed. Check all peripherals, especially memory and graphics adapter. Reseat all boards and socketed components.
System beeps on startup, fan is running, no cursor on screen. Improperly seated or failing graphics adapter. Reseat or replace graphics adapter. Use known-good spare for testing.
System powers up, fan is running, no beep or cursor. Processor not properly installed. Reseat or remove/reinstall processor and heatsink.
Locks up during or shortly after POST. Poor heat dissipation. Check CPU heatsink/fan; replace if necessary, use one with higher capacity.
Improper voltage settings. Set motherboard for proper core processor voltage. Wrong motherboard bus speed. Set motherboard for proper speed.
Wrong CPU clock multiplier. Jumper motherboard for proper clock multiplier. Improper CPU identification during POST. Old BIOS. Update BIOS from manufacturer.
Board not configured properly. Check manual and jumper board accordingly to proper bus and multiplier settings.
System won't start after new processor is installed. Processor not properly installed. Reseat or remove/reinstall processor and heatsink.
BIOS doesn't support new processor. Update BIOS from system or motherboard manunew facturer. Motherboard can't use new processor. Verify motherboard support.
Operating system will not boot. Poor heat dissipation. Check CPU fan; replace if necessary; it might need a higher-capacity heatsink or heatsink/fan on the North Bridge chip. Improper voltage settings. Wrong motherboard bus speed. Jumper motherboard for proper core voltage. Jumper motherboard
for proper speed.
Pendahuluan
¾
Kapan materi COA ‘terasa’ bermanfaat ?
Sebagai dasar pengetahuan, Bila anda bekerja di suatu
h d d di i t t k
perusahaan dan anda diminta untuk :
Memilih spesifikasi komputer yang akan digunakan dengan
spesifikasi sesuai kebutuhan dan harga kompetitif
M b k di di b dd d
Membuat program yang akan ditanam di embedded system
Melakukan debug terhadap program yang telah terinstall pada
embedded system (sensor mesin, sistem pengapian elektronik, dll)
dll)
Pendahuluan
Processor Devices
Control
Memory Input
Processor-Memory Performance Gap
e • Kapasitas chip meningkat “Moore’s Law”
2x 1tiap 18-24 bln
• Cost per bit turun secara
10
Cost per bit turun secara exponensial
Tujuan Hirarki Memori
¾
Fakta :
¾
Fakta :
“Large memories are slow and fast memories
are small”
are small
¾
Bagaimana membuat memori yang dapat
menggambarkan bahwa Memori memiliki
Kapasitas yang besar, murah dan cepat ?
Berhirarki
Hirarki Memori
z Masing-masing memori pada level hirarki memiliki teknologi yang beda
z Kecepatan ukuran dan bahkan cost nya
On-Chip Components
z Kecepatan, ukuran dan bahkan cost nya
Æ Locality principle
Size (bytes): 100’s K’s 10K’s M’s G’s to T’s
Size (bytes): 100 s K s 10K s M s G s to T s
Hirarki
4-8 bytes (word)
Memori
1 to 4 blocks
8-32 bytes (block)
Hirarki Memori
Æ Biaya per bit
ki h Registers
makin murah
Æ Kapasitas makin
besar
Disk cache (pure S/W) makin lama
ÆFrekuensi
diakses oleh
(p )
Disk (Harddisk)
Optical (CD DVD) d akses oleh
prosesor makin jarang
Optical (CD, DVD)
Karakteristik Memori
(1)
Memory
diklasifikasikan berdasarkan:
(1)
Lokasi
(2)
Kapasitas
(3)
Satuan transfer
(4)
C
k e
(4)
Cara akses
(5)
Performansi
(6)
Jenis fisik
(6)
Jenis fisik
(7)
Karakteristik fisik
(8)
Organisasi memori
Karakteristik Memori
(2)
(1) Lokasi:
Internal
: dapat diakses oleh prosesor tanpa melalui I/O?
Register
Cache memory
Main memory (RAM)
l
k k h l l i /O
External
: untuk mengaksesnya harus melalui I/O Harddisk, Diskette, Magnetic Tape
Flashdisk
CDROM dll
CDROM, dll
(2) Kapasitas:
Adalah kemampuan menampung data dalam
p
p
g
satuan tertentu (byte atau word)
Satu byte = 8 bit
Satu word = 8, 16, atau 32 bit (tergantung pada pembuat
Karakteristik Memori
(3)
(3) Satuan transfer:
Memori internal:
Adalah banyaknya bit yang dapat dibaca/ditulis dari/ke memori dalam setiap detik
Adalah setara dengan banyaknya jalur data yang terhubung ke
memori (lebar bus) memori (lebar bus)
Biasanya sebanyak satu word, tetapi dapat lebih banyak lagi
(misal: 32, 64, atau 128 bit)
Memori eksternal
Memori eksternal
Digunakan satuan
block
yang ukurannya lebih dari satu word Satuan alamat: (
minimum addressable unit
) Satuan alamat: (
minimum addressable unit
) Adalah ukuran memori terkecil yang dapat diberi alamat tersendiri
Besarnya tergantung pembuat prosesor (Intel: 1 byte atau 8 bit),Besarnya tergantung pembuat prosesor (Intel: 1 byte atau 8 bit),
Karakteristik Memori
(4)
(4) Cara akses:
Sequential access
Akses ke memori dilakukan secara berurutan (searching
Akses ke memori dilakukan secara berurutan (searching,
passing, rejecting)
Digunakan mekanisme shared read/write
Waktu akses sangat variabel, bergantung pada lokasi data yang g , g g p y g akan dituju dan data sebelumnya
Contoh: Magnetic tape
Direct access
Akses ke memori langsung menuju ke lokasi terdekat, diteruskan
dengan sedikit pencarian dan perhitungan
Setiap blok/record mempunyai alamat unik berdasarkan lokasi
fisik fisik
Digunakan mekanisme shared read/write
Waktu aksesnya variabel (berbeda-beda) dan bergantung pada
Karakteristik Memori
(5)
Random access
Akses ke memori dilakukan secararandom
langsungk l t dit j
ke alamat yang dituju
Setiap alamat memori mempunyai alamat unik
Waktu aksesnya konstan dan tidak bergantung padaWaktu aksesnya konstan dan tidak bergantung pada urutan akses sebelumnyaContoh:
main memory
, beberapa sistem cache
A
i ti
Associative
Pencarian data di memori dilakukan denganmembandingkan seluruh word secara bersamaan,
membandingkan seluruh word secara bersamaan, tidak berdasarkan alamat
Waktu akses konstan dan tidak bergantung pada lokasi dan urutan akses sebelumnyaKarakteristik Memori
(6)
(5) Performansi Æ Latency : Time to access one word
Waktu akses (access time)
Waktu antara perintah akses (baca atau tulis) sampai didapatkannya data di MBR atau data dari MBR telah disalin ke lokasi memori tertentu
di MBR atau data dari MBR telah disalin ke lokasi memori tertentu (time between the request and when the data is available or written)
Waktu siklus memori (cycle time)
Waktu dimulainya suatu operasi memori sampai memori siap l k k i b ik t (l bih ti )
melaksanakan operasi berikutnya (lebih penting) (time between requests)
Waktu akses + waktu untuk perubahan signal jalur data sebelum akses kedua
cycle time > access time
Karakteristik Memori
(7)
Transfer rate
Adalah waktu rata-rata perpindahan datap p
RAM: 1/waktu siklus
Non-RAM:T
N= T
A+ N/R
TN = Waktu rata-rata untuk baca/tulis sejumlah N bit
T R t t kt k
TA = Rata-rata waktu akses N = jumlah bit
Karakteristik Memori
(8)
(6) Jenis fisik:
Semikonduktor : RAM, flashdisk
Magnetik : harddisk,
magnetic tape
Optik : CD, DVD
(7) Karakteristik fisik:
(7) Karakteristik fisik:
Volatile
: nilainya hilang bila tegangan listrik tidak ada Æ Semua internal memory ???
Non volatile
: nilainya TIDAK hilang (tetap ada) meskipun TIDAK ada
Non-volatile
: nilainya TIDAK hilang (tetap ada) meskipun TIDAK ada tegangan listrik
Erasable
: nilainya dapat dihapus (semikonduktor, magnetik)
Non erasable
: nilainya tidak dapat dihapus (ROM)
Non-erasable
: nilainya tidak dapat dihapus (ROM)(8) Organisasi memori:
Tugas Anda
¾
Yang dimaksud SRAM dan DRAM ?
¾
Apa yang dimaksud dengan SIMM DIMM dan
¾
Apa yang dimaksud dengan SIMM, DIMM dan
RIMM ?
¾
M
RAM ?
¾
Macam-macam RAM ?
EDO,
SDRAM,
DDR SDRAM,
DDR2 SDRAM,
SRAM
¾
SRAM dan DRAM adalah tipe chip memori.
¾
Static RAM (SRAM) jauh lebih cepat dan tidak
(
) j
p
memerlukan refresh daripada DRAM dan mampu
mengimbangi kecepatan Processor
¾
Menggunakan desain cluster yang memiliki 6
¾
Menggunakan desain cluster yang memiliki 6
transistor untuk setiap bit penyimpanannya.
¾
Menggunakan transistor tanpa kapasitor
¾
Menggunakan transistor tanpa kapasitor
¾
Kerapatan jauh lebih rendah daripada DRAM dan
DRAM
¾ Dynamic RAM, tipe chip memory yang digunakan pada kebanyakan memori utama.
¾ Keunggulannya adalah sangat padat sehingga dapat dimasukkan banyak bit ke dalam chipn a ang sangat kecil
bit ke dalam chipnya yang sangat kecil.
¾ Sel-sel nya terdiri dari kapasitor tipis yang memiliki charge untuk mengindikasikan bit.
¾ DRAM harus terus di refresh. Karena jika tidak direfresh menyebabkan
¾ DRAM harus terus di refresh. Karena jika tidak direfresh menyebabkan beban listrik pada kapasitor akan habis dan data akan hilang.
¾ Refresh dilakukan ketika controller memory siap berhenti untuk
mengakses semua baris data pada chip. Kecepatan refresh standar nya adalah 15 microsecond
adalah 15 microsecond.
¾ Menggunakan 1 transistor & sepasang kapasitor per bit yang menjadikan sangat padat.
¾ Jika densitas mencapai 512MB ini berarti chip DRAM memiliki 512 juta transistor.
SIMM, DIMM dan RIMM
¾ SIMM , DIMM dan RIMM adalah Tipe-tipe Modul chip
memory. Dimana masing-masing tipe memiliki jumlah pin, memory row width yang berbeday y g
¾ SIMM = Single Inline Memory Module, DIMM = Dual Inline Memory Module, RIMM = Rambus Inline Memory Module.
¾ SIMM ada 2-tipe yaitu 30-pin (8-bit plus 1 bit paritas) dan
¾ SIMM ada 2 tipe yaitu 30 pin (8 bit plus 1 bit paritas) dan 72-pin (32 bit plus 4 bit paritas).
¾ DIMM ada 2 versi, dengan chip SDRAM atau DDR SDRAM yang dibedakan dengan karakteristik fisik.
y g g
¾ DIMM SDRAM memiliki 168-pin, sedangkan DDR DIMM memiliki 184-pin.
¾ Perbedaan utama dengan SIMM, DIMM memiliki pin-pin
¾ Perbedaan utama dengan SIMM, DIMM memiliki pin pin
sinyal yang berbeda di setiap sisi modul. DIMM memiliki lebih banyak pin daripada SIMM. Memiliki lebar data path 64-bit (non-paritas) atau 72-bit dengan paritas atau ECC (error
SIMM, DIMM dan RIMM
¾
SIMM ada 2-tipe,30-pin (8-bit plus 1 bit paritas) dan
72-pin (32 bit plus 4 bit paritas).
p
(
p
p
)
¾
DIMM ada 2 versi, chip SDRAM atau DDR
¾
SDRAM Memiliki 168-pin, DDR DIMM memiliki 184-
p ,
pin.
¾
Perbedaan utama dengan SIMM, pin-pin sinyal yang
g
, p
p
y
y
g
berbeda di setiap sisi modul.
¾
DIMM memiliki lebih banyak pin daripada SIMM.
SIMM, DIMM dan RIMM
¾
RIMM memiliki pin-pin di 2 sisi modul nya
¾
Jumlah pin-nya : 184-pin (16/18-bit) 232-pin
¾
Jumlah pin-nya : 184-pin (16/18-bit), 232-pin
(32/36-bit), 326-pin (64/72-bit).
¾
RIMM d
16 bit di
k
t k
lik
i
¾
RIMM dengan 16-bit digunakan untuk aplikasi
non-ECC
¾
Masing-masing memiliki kecepatan yang
berbeda. Baik DRAM SIMM, DIMM, dan RIMM
Organisasi Memori
Organisasi Memori
Sel Memori
(1)
¾
Setiap memori tersusun dari rangkaian sel-sel
Sel Memori
(2)
¾
Sifat-sifat sel memori:
Dapat memberikan 2 kondisi (1 atau 0)p ( )
Dapat ditulisi (minimal satu kali) dengan cara mengubah kondisi sel memori
dib
Dapat dibaca
¾
Tiap sel terdiri dari 3 terminal:
S l t t k ilih l i k
Select: untuk memilih sel memori yang akan dibaca/ditulisi
Control: untuk menentukan jenis operasi write/read
Control: untuk menentukan jenis operasi write/read
Data:
Write: untuk mengubah kondisi sel dari 1 ke 0 atau sebaliknya
Sel Memori
(3)
¾
Apa
syarat
device
dapat digunakan untuk menyimpan
data biner ?
Hanya dapat menyimpan 2 macam nilai/kondisi (
true false
Hanya dapat menyimpan 2 macam nilai/kondisi (
true-false
atau 1-0) yang stabil
Mempunyai pembatas yang lebar yang dapat memisahkan kedua nilai/kondisi secara tegas
kedua nilai/kondisi secara tegas
Mampu menangani perubahan nilai/kondisi dalam waktu yang tidak terbatas
Nilai/kondisinya tidak rusak pada saat dibaca
Nilai/kondisinya tidak rusak pada saat dibaca
Apakah saklar/switch memenuhi syarat ???
¾
Implementasinya dengan apa ?
¾
Implementasinya dengan apa ?
Magnetic core
Semikonduktor:
G b t t i t d k it
Gabungan antara transistor dan kapasitor
Sel Memori
(4)
Magnetic core
Ferric oxide coating
Ferric oxide coating
+ Bahan yang mudah bersifat magnet
Selection wire
:+ Untuk menentukan nilai medan magnet
+ Untuk menentukan nilai medan magnet
+ Jika arah arus berbeda Æ medan
magnet berbeda
Sense wire
:
Sense wire
:+ Untuk membaca nilai bit yang disimpan
Cara kerja:+ Simpan data (
write
):o Aliri select wire dengan arah arus
Sel Memori
(5)
Cara kerja: (cont’d)+ Baca data (
read
):+ Baca data (
read
):o Selection wire dialiri arus yang menghasilkan bit bernilai 0
o Jika bit yang sedang disimpan:
0 Æ Tid k d t i d k i d i
= 0 Æ Tidak ada tegangan induksi pada sense wire
Æ Bit bernilai 0
= 1 Æ Medan magnet berubah
Æ Data yang disimpan berubah dari 1 menjadi 0
Æ Sense wire terinduksi berarti data yang sedang disimpan bernilai 1
disimpan bernilai 1
Æ Kembalikan nilai bit ke nilai semula (1) dengan cara
aliri select wire dengan arus yang menghasilkan bit
b il i 1
Sel Memori
(6)
Gabungan antara transistor dan kapasitor
(memori dinamis)
(memori dinamis)
Capasitor
+
Untuk menyimpan nilai data
Address line
:
+
Untuk mengaktifkan sel
memori (transistor)
Bit line
:
Sel Memori
(7)
Gabungan antara transistor dan kapasitor
(memori dinamis)
(cont’d)
2
(memori dinamis)
(cont d)
Cara kerja
+
Simpan data (
write
):
3
+
Simpan data (
write
):
1. Signal yang akan ditulis
dihubungkan ke bit line (high
voltage = 1 low voltage = 0)
4
voltage = 1, low voltage = 0)
2. Signal diberikan ke address line Æ
transistor on
3. Untuk simpan bit 1 Æ arus
1
3. Untuk simpan bit 1 Æ arus
mengalir masuk ke kapasitor
Ækapasitor diisi muatan
4. Untuk simpan bit 0 Æ arus
Sel Memori
(8)
Cara kerja
:
(cont’d)B
d t (
d
)
1
+
Baca data (
read
):
1. Address line diberi signal Æ transistor on
4 2. Muatan kapasitor dialirkan ke bit
line/sense amplifier
3. Sense amplifier membandingkan
3
p g
muatan kapasitor dengan tegangan reference untuk menentukan
apakah data bernilai 1 atau 0
2 4. Muatan kapasitor berkurang Æ
perlu di-refresh Æ disebut
Sel Memori
(9)
Gabungan antara beberapa transistor (
memori statis)
Status T1 selalu berlawanandengan T3 tetapi selalu sama dengan T3, tetapi selalu sama dengan T4
Status T2 selalu berlawanan dengan T4 tetapi selalu sama dengan T4, tetapi selalu sama dengan T3
Nilai bit line berlawanan dengan nilai bit line BB
dengan nilai bit line B
Sel Memori
(10)
¾
Magnetic core
vs Semikonduktor
M
ti
S
ik
d kt
Magnetic core
Semikonduktor
(-) Lambat (
switching
: 0.5-3 µS) (+) Cepat (switching
: 10-200 nS) ( ) Unt k l n ng m jml (+) Unt k l n ng m jml (-) Untuk luasan yang sama jml (+) Untuk luasan yang sama jmlmemori lebih sedikit memori jauh lebih banyak (+)
Non-volatile
(-)Volatile
Organisasi Memori
(1) - rev
¾
Bagaimana sel-sel memori disusun ?
Organisasi Memori
(2)
- rev
¾
Memori dapat digambarkan seperti sebuah matriks
berukuran m kali n, dimana:
l b i j l h bi d l l
m = lebar memori = jumlah bit dalam satu alamat =minimum addressable unit
n = ukuran memori = jumlah alamat
n ukuran memori jumlah alamat
¾
Setiap bit pada setiap alamat yang mempunyai posisi yang
sama disusun ke dalam sebuah
memory plane
¾
Memory plane
merupakan array 2 dimensi
Æ
dibutuhkan 2
buah
select line
(x dan y)
¾
Setiap satu
memory plane
terdiri dari
sebuah
sensor line
¾
Setiap satu
memory plane
terdiri dari
sebuah
sensor line
Organisasi Memori
(3)
- rev
¾
Contoh soal:
Sebuah memori terdiri dari 32 alamat dan setiap
p
alamat terdiri dari 16 bit.
Berapakah jumlah jalur untuk setiapselect line ?
B k h j l h
l
di l k ?
Berapakah jumlahmemory plane
yang diperlukan ?
Berapakah kapasitas memori ?Jawab:
Jawab:
Jumlah jalur setiapselect line
= 32, 2 dan 16, 4 dan 8, atau 8 dan 4, atau 16 dan 2, ,Jumlah
memory plane
= jumlah bit setiap alamat = 16memory plane
K it i 32 16 bit 512 bit 64 b t
Organisasi Memori
(4)
- rev
¾
Memory bank
Merupakan memori yang tersusun dari sejumlah memory plane
Sebuah memory bank tersusun dari beberapa chip
Pada gambar di bawah ini, berapakah:
Jumlah bit setiap alamat ?
Jumlah bit setiap alamat ?
Organisasi Memori
(5)
- rev
¾
Contoh soal:
Sebuah RAM berkapasitas 128 MB dipasang pada sebuah komputer dengan prosesor Intel dan menggunakan format komputer dengan prosesor Intel dan menggunakan format instruksi yang terdiri dari 32 bit. Setiap satu
memory plane
dikemas ke dalam sebuah chip.
Berapakah jumlah chip dalam RAM tersebute apa a ju a c p da a te sebut ?
Berapakah jumlah alamat yang tersedia ?
Berapakah jumlah jalur untuk select line ?
Jawab:
- Jumlah bit dalam setiap alamat untuk komputer dengan prosesor Intel adalah 8 bit Æ diperlukan 8 buah
memory
plane
Æ terdapat 8 chipp
p p- Jumlah alamat yang tersedia = kapasitas setiap
memory
plane
/chip yaitu (128 x 8/8) M = 128 M alamatPengaksesan Memori
(1)
Pengaksesan Memori
(2)
¾ MAR (
Memory Address Register
): Memuat alamat dari lokasi memori yang akan diakses (baca/tulis)
Jumlah bit MAR menentukan jumlah maksimum dari memori fisik
Jumlah bit MAR menentukan jumlah maksimum dari memori fisik yang dapat dipasang dalam suatu komputer
Jika MAR terdiri dari n bit Æ alamat memori yang valid adalah 0 hingga 2n 1
hingga 2n - 1
¾ MBR (
Memory Buffer Register
): Memuat isi informasi yang akan dituliskan ke memori atau baru saja dibaca dari memori pada alamat yang ditunjukkan oleh isi MAR
MBR dapat berukuran m bit, 2m bit, 4m bit, dst dimana m =
jumlah bit minimal dalam satu alamat (minimum addressable unit )
¾
Memory Decoder
: Untuk menerjemahkan alamat yang disimpan dalam MAR
Pengaksesan Memori
(3)
¾
Urutan
baca
dari memori:
Taruh alamat memori yang akan dibaca (dalam unsigned binary) ke MAR (range 0 hingga 2n – 1)
binary) ke MAR (range 0 hingga 2 1)
Kirim READ signal melalui READ control line
Decode isi MAR sehingga diperoleh nilai x dan y (nilai MAR tidak berubah)
tidak berubah)
Taruh isi alamat yang ditunjuk ke dalam MBR
¾
Urutan
tulis
ke memori:
Taruh alamat memori yang akan ditulisi (dalam unsigned binary) ke MAR (range 0 hingga 2n – 1)
Taruh data yang akan ditulis ke MBRy g
Kirim signal WRITE melalui WRITE control line
Decode isi MAR sehingga diperoleh nilai x dan y (nilai MAR tidak berubah)
tidak berubah)
Pen-
decode
-an Memori
(1)
Bagaimana cara men-
decode
alamat memori ?¾ Contoh:
S b h i i 128 l t ( k i ) ti
Sebuah memori mempunyai 128 alamat (maksimum) yang setiap alamat terdiri dari 8 bit. Memori tersebut tersusun dari 8 memory bank , maka:
D t ti b k 128/8 16 l t
Daya tampung setiap memory bank = 128/8 = 16 alamat
16 alamat = 24 alamat Æ diperlukan 4 jalur untuk setiap select line
128 alamat = 27 alamat Æ jumlah bit MAR = 7 bit
M b k Al t D l bi
Memory bank Alamat Dalam biner
ke-0 0 – 15 0000000 – 0001111
ke-1 16 – 31 0010000 – 0011111
... ... ...
ke-7 112 – 127 1110000 – 1111111
+Bit ke-4, 5, 6 nilainya tetap untuk setiap memory bank dan
b b d t k b k b b d Æ Bit k 4 5 6
Pen-decode-an Memori
(2)
Bit 7 (plane ke-7) Bit 0 (plane ke-0)
(0,7) (1,7)
(memory bank ke-0) sebanyak 128 alamat
. . .
(16,7) (17,7) (16,0) (17,0)
Location 16 – 31 (memory bank ke-1)
Location 112 – 127 (memory bank ke-7)
(112,0) (113,0)
Pen-decode-an Memori
(3)
Bagaimana cara menentukan nilai x dan y ?
Alamat ke-0, 1, 2, dan 3 terletak pada baris pertama pada plane
ke-0 dan pada bank ke-0 adalah sbb:
Alamat Dalam biner
Alamat ke-4, 5, 6, dan 7 terletak pada baris kedua pada plane
ke-0 dan pada bank ke-0 adalah sbb:
ke 0 dan pada bank ke 0 adalah sbb:
Pen-decode-an Memori
(4)
Alamat yang terletak pada kolom pertama pada plane ke-0 dan
pada bank ke-0 adalah sbb:
Alamat Dalam biner
Alamat yang terletak pada kolom kedua pada plane ke-0 dan
pada bank ke-0 adalah sbb:
p
Pen-decode-an Memori
(5)
Arti/fungsi setiap bit pada MAR adalah sbb:
ROM
ROM dan
dan RAM
RAM
“Read”
Only Memory (ROM)
¾
ROM (Read Only Memory)
Æ
PROM (
Æ
PROM (
Programmable ROM)
Æ
EP
ROM (Erasable PROM)
Æ
EEP
ROM (Electrically EPROM)
Read Only Memory (ROM)
¾
Data bersifat permanen (
non-volatile
)
¾
Nilai data dihasilkan dari kombinasi rangkaian logika
g
g
di dalamnya
¾
Penulisan data dilakukan
pada saat
pembuatan chip
¾
Data
tidak dapat dihapus
¾
Aplikasi:
Lib
b
ti
t k f i f i i
Library subroutine
untuk fungsi-fungsi yang sering digunakan Program sistem
Tabel fungsi, dll
Programmable ROM (PROM)
¾ Data ditulis
sesudah
chip dibuat¾ Digunakan bila jumlahnya tidak terlalu besar (bukan mass d t) d t d t kh
product) dan memuat data khusus
¾ Non-volatile
¾ Hanya dapat ditulisi
satu kali
¾ Hanya dapat ditulisi
satu kali
¾ Penulisan data dilakukan secara elektrik dengan PROM programmer
¾ Sel memori “dibakar” (burning in) dengan arus listrik yang cukup besar
¾ Sel memori dibakar (burning-in) dengan arus listrik yang cukup besar, lokasi bit akan terbakar dan menunjukkan sebuah nilai (0 atau 1)
¾ Data tidak dapat dihapus
¾ Lebih fleksibel daripada ROM
Erasable PROM (EPROM)
¾
Data ditulis
sesudah
chip dibuat
¾
Non volatile
¾
Non-volatile
¾
Proses baca dan tulis secara elektrik
¾
Data dapat dihapus dan ditulisi
berulang-ulang
¾
Data dapat dihapus dan ditulisi
berulang ulang
dengan radiasi ultraviolet
¾ Sinar tersebut melewati celah di kumpulan chip
¾
Data dihapus dalam satuan
chip
(
semua data dihapus
)
Electrically EPROM (EEPROM)
¾
Data ditulis
sesudah
chip dibuat
¾
Non volatile
¾
Non-volatile
¾
Data dapat ditulis dan dihapus
kapan saja
secara
elektrik, data tidak perlu dihapus terlebih dahulu
elektrik, data tidak perlu dihapus terlebih dahulu
¾
Data dihapus dalam satuan
byte
¾
Lebih mahal daripada EPROM
Flash Memory
¾
Non-volatile
¾
Biaya dan fungsionalitas berada diantara EPROM dan
¾
Biaya dan fungsionalitas berada diantara EPROM dan
EEPROM
¾
Data dihapus dalam satuan
p
blok memori
¾
Lebih rapat dibanding EEPROM
¾
Contoh aplikasi:
¾
BIOS
Æ
i i
l bih
d h di b h
k l h
Hirarki Memori
Æ Biaya per bit
ki h Registers
makin murah
Æ Kapasitas makin
besar Disk cache (pure S/W)
Disk (Harddisk)
O ti l ( ) d akses oleh prosesor makin
jarang Optical (CD, DVD)
RAM (Random Access Memory)
(1)¾
Dynamic RAM (DRAM)
Sel DRAM:
Data berupa muatan listrik yang disimpan di kapasitor
Mengapa disebut
dynamic RAM ?
Muatan listrik yang
Muatan listrik yangdisimpan di kapasitor cenderung mengalami kebocoran sehingga kebocoran, sehingga harus selalu di-
refresh
DRAM digunakan
RAM (Random Access Memory)
(2)¾
Static RAM (SRAM)
Sel SRAM:
Sel SRAM:
Disusun dari beberapa transistor (flip-flop
)
Mengapa disebut static
RAM ?
Selama masih adalistrik, maka data yang disimpan tidak hilang disimpan tidak hilang, sehingga tidak perlu
di-refresh
DRAM vs SRAM
DRAM SRAM
(+) sederhana (-) lebih kompleks
(+) dimensi lebih kecil (-) dimensi lebih besar (+) murah (-) lebih mahal
(+) kapasitas besar ( ) kapasitas kecil
(+) kapasitas besar (-) kapasitas kecil
(-) perlu rangkaian
refresh
(+) tidak perlu di-refresh
(-) biaya rangkaian
refresh
(+) tidak perlu rangkaianrefresh
( ) y g ( ) p g
memori berukuran besar lebih mahal daripada biaya
i i di i
memori itu sendiri
(-) lebih lambat (-) lebih cepat ¾ Apa kesamaannya ???
Chip Logic DRAM 16 Mbit (4Mx4)
(2)¾
Dalam satu saat dapat dibaca/ditulis data 4 bit (1 bit
tiap memori plane)
tiap memori plane)
¾
Terdiri dari 4 buah
array
berukuran 2048 x 2048
¾
Alamat tiap sel ditentukan oleh alamat baris dan kolom
p
¾
Pin alamat baris paralel dengan alamat kolom
Æ
hemat jumlah pin
Æ
digunakan RAS dan CAS
¾
Terdapat 4 pin untuk data
in (write)
dan
out (read)
l l
Æ
di
k
WE d
OE
secara paralel
Æ
digunakan WE dan OE
¾
Refresh
dilakukan dengan membaca data dan
menuliskannya kembali
Contoh
Chip Packaging
(1)¾
EPROM 8 Mbit:
Alamat = 20 bit (pin) = A0-(p ) A19 = 1 M alamat
1 alamat = 8 bit Æ kapasitas = 8 x 1 Mbit = 8 Mbit
8 x 1 Mbit 8 Mbit
Chip Enable (CE) untuk
memilih chip yang aktif bila di k l bih d i t hi digunakan lebih dari satu chip
D0-D7 = data keluar (8 jalur)
Vss = ground
Contoh
Chip Packaging
(2)¾
DRAM 16 Mbit:
Alamat = 11 pin = A0-A10
Di k l h b i d k l
Digunakan oleh baris dan kolom secara bergantian Æ setara dengan 2x11 pin = 22 pin = 222 alamat = 4 M
alamat
1 alamat = 4 bit Æ kapasitas = 4 M x 4 bit = 16 bit
CAS untuk mengaktifkan kolom
RAS untuk mengaktifkan kolom
D0-D3 = data keluar (4 jalur)
OE = Output Enable (memungkinkan d t dib )
data dibaca)
WE = Write Enable =
memungkinkan data disimpan ke memori
Organisasi Modul
(1)¾
Organisasi memori
256 Kbyte
Terdiri dari 8
memori
plane
berukuran
512 x 512 bit
Alamat terdiri dari
18 bit (9 b i
9
18 bit (9 baris, 9
kolom)
Organisasi Modul
(3)
¾
Organisasi memori 1 Mbyte
Terdiri dari 4 buah bank memori masing-masing
Terdiri dari 4 buah bank memori masing masing
berukuran 256 KByte (4 kolom A, B, C, D)
Alamat terdiri dari 20 bit (2 bit MSB digunakan
untuk memilih group chip A B C atau D)
Advanced DRAM
(1)
¾
Synchronous DRAM (SDRAM)
Pertukaran data didasarkan pada
signal clock
t
eksternal
tanpa
wait state
Kecepatan
sesuai
dengan kecepatan prosesor
atau bus memori
atau bus memori
Selama proses pencarian data, CPU dapat
Advanced DRAM
(2)
Contoh: SDRAM read timing
Burst length = 4 = T3-T6, CAS latency = 2 = T1-T2
Burst length = banyaknya clock untuk mengirimkan data (1, 2, 4, 8, full page)
Latency = banyaknya clock yang diperlukan untuk persiapan sebelum
Latency = banyaknya clock yang diperlukan untuk persiapan sebelum data dikirimkan
¾
Double Data Rate – SDRAM (DDR-SDRAM)
(
)
Advanced DRAM
(3)
Contoh
Advanced DRAM
(4)
¾
Rambus DRAM (RDRAM)
Diadopsi oleh Intel untuk Pentium dan Itanium
Pesaing model SDRAM
Bus alamat support s.d. 320 chip RDRAM
Transfer data s.d. 1,6 GBps (2 x 800 MBps), p ( p )
Impedance, clock, dan signal didefinisikan secara tepat
Jalur data sebanyak 18 bit (16 data, 2 parity)
Jalur RC (8 bit) digunakan untuk alamat dan signal control
Jalur RC (8 bit) digunakan untuk alamat dan signal control
Memory request
tidakmenggunakan RAS, CAS, R/W atau
CE,
tetapi melaluihigh speed bus
yang memuat informasi: alamat yang diinginkan
alamat yang diinginkan
jenis operasi
jumlah byte dalam operasi
Pengiriman data secara
