Sistem Memori ( Memori ) adalah komponen-komponen elektronik yang menyimpan perintah- perintah yang menunggu untuk di eksekusi oleh prosesor,data yang diperlukan oleh insruksi (perintah) tersebut dan hasil-hasil dari data yang diproses ( informasi ). Memori biasanya terdiri atas satu chip atau beberapa papan sirkuit lainnya dalam prosesor. Memori komputer bisa diibaratkan sebagai papan tulis, dimana setiap orang yang masuk kedalam ruangan bisa membaca dan memanfaatkan data yang ada dengan tanpa merubah susunan yang tersaji.
Data yang diproses oleh komputer, sebenarnya masih tersimpan didalam memori, dan dalam hal ini komputer hanya membaca data dan kemudian memprosesnya. Satu kali data tersimpan didalam memori komputer, maka data tersebut akan tetap tinggal disitu selamanya. Setiap kali memori penuh, maka data yang ada bisa dihapus sebagian ataupun seluruhnya untuk diganti dengan data yang baru.
Data yang diproses oleh komputer, sebenarnya masih tersimpan didalam memori, dan dalam hal ini komputer hanya membaca data dan kemudian memprosesnya. Satu kali data tersimpan didalam memori komputer, maka data tersebut akan tetap tinggal disitu selamanya. Setiap kali memori penuh, maka data yang ada bisa dihapus sebagian ataupun seluruhnya untuk diganti dengan data yang baru.
TEKNOLOGI DAN BIAYA SISTEM MEMORI
Ada 2 teknologi yang mendominasi industri memori sentral dan
memori utama, yaitu :
A. Memori Magnetic Core (tahun 1960)
Sel penyimpanan yang ada dalam memori inti dibuat dari
elemen besi yang berbentuk donat yang disebut magnetic core (inti magnetis)
atau hanya disebut core saja.
Para pembuat(pabrikan) yang membuat core ini menyusun core
plane bersama dengan sirkuit lain yang diperlukan, menjadi memori banks(bank
memori)
B. Memori Solid State
Komputer yang pertama diproduksi untuk tujuan komersil
adaalah UNIVAC dimana :
• CPU nya menggunakan teknologi vacuum tube (tabung hampa
udara) dan menjalankan aritmatika decimal.
• Memori utamanya 1000 word (setiap word besarnya 60 bit dan
menyimpan 12 karakter 5 bit)
1. Karakteristik sistem-sistem memori secara umum:
a. Lokasi
• CPU
Memori ini built-in berada dalam CPU (mikroprosesor) dan
diperlukan untuk semua kegiatan CPU. Memori ini disebut register.
• Internal (main)
Memori ini berada di luar chip processor tetapi bersifat
internal terhadap sistem komputer dan diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi
(operasi) program, hingga dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU)
tanpa modul perantara. Memori internal sering juga disebut sebagai memori
primer atau memori utama. Memori internal biasanya menggunakan media RAM
• External (secondary)
Memori ini bersifat eksternal terhadap sistem komputer dan
tentu saja berada di luar CPU dan diperlukan untuk menyimpan data atau
instruksi secara permanen. Memori ini, tidak diperlukan di dalam proses
eksekusi sehingga tidak dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU).
Untuk akses memori eksternal ini oleh CPU harus melalui pengontrol/modul I/O.
Memori eksternal sering juga disebut sebagai memori sekunder. Memori ini
terdiri atas perangkat storage peripheral seperti : disk, pita magnetik,dll.
a. Kapasitas
• Ukuran word
Kapasitas memori internal maupun eksternal biasanya
dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word.
• Banyaknya word
Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit.
b. Satuan Transfer
Satuan transfer sama dengan jumlah saluran data yang masuk
ke dan keluar dari modul memori. Konsep satuan transfer adalah :
• Word, merupakan satuan “alami” organisasi memori. Ukuran
word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan
dan panjang instruksi.
• Addressable units, pada sejumlah sistem, adressable units
adalah word. Namun terdapat sistem dengan pengalamatan pada tingkatan byte.
Pada semua kasus hubungan antara panjang A suatu alamat dan jumlah N adressable
unit adalah 2A =N.
• Unit of tranfer, adalah jumlah bit yang dibaca atau
dituliskan ke dalam memori pada suatu saat. Pada memori eksternal, tranfer data
biasanya lebih besar dari suatu word, yang disebut dengan block.
c. Metode Akses
Terdapat empat jenis pengaksesan satuan data, yaitu sebagai
berikut.:
• Sequential access
Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut
record. Aksesnya dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik. Informasi
pengalamatan dipakai untuk memisahkan record-record dan untuk membantu proses
pencarian. Mekanisme baca/tulis digunakan secara bersama (shared read/write
mechanism), dengan cara berjalan menuju lokasi yang diinginkan untuk
mengeluarkan record. Waktu access record sangat bervariasi. Contoh sequential
access adalah akses pada pita magnetik.
• Direct access
Seperti sequential access, direct access juga menggunaka
shared read/write mechanism, tetapi setiap blok dan record memiliki alamat yang
unik berdasarkan lokasi fisik. Aksesnya dilakukan secara langsung terhadap
kisaran umum (general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir. Waktu aksesnya pun
bervariasi. Contoh direct access adalah akses pada disk.
• Random access
Setiap lokasi dapat dipilih secara random dan diakses serta
dialamati secara langsung. Waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak
tergantung pada urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan. Contoh random
access adalah sistem memori utama.
• Associative access
Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan
berdasarkan alamatnya. Seperti pada RAM, setiap lokasi memiliki mekanisme
pengalamatannya sendiri. Waktu pencariannya pun tidak bergantung secara konstan
terhadap lokasi atau pola access sebelumnya. Contoh associative access adalah
memori cache.
TN = Waktu rata-rata untuk membaca / menulis sejumlah N bit.
TA = Waktu akses rata-rata
N = Jumlah bit
R = Kecepatan transfer, dalam bit per detik (bps)
a. Tipe Fisik
Ada dua tipe fisik memori, yaitu :
• Memori semikonduktor
Memori ini memakai teknologi LSI atau VLSI (very large scale
integration). Memori ini banyak digunakan untuk memori internal misalnya RAM.
• Memori permukaan magnetik
Memori ini banyak digunakan untuk memori eksternal yaitu
untuk disk atau pita magnetik.
b. Karakteristik Fisik
Ada dua kriteria yang mencerminkan karakteristik fisik
memori, yaitu:
• Volatile dan Non-volatile
Pada memori volatile, informasi akan rusak secara alami atau
hilang bila daya listriknya dimatikan. Selain itu, pada memori non-volatile,
sekali informasi direkam akan tetap berada di sana tanpa mengalami kerusakan
sebelum dilakukan perubahan. Pada memori ini daya listrik tidak diperlukan
untuk mempertahankan informasi tersebut
Memori permukaan magnetik adalah non volatile. Memori
semikonduktor dapat berupa volatile atau non volatile.
• Erasable dan Non-erasable
Erasable artinya isi memori dapat dihapus dan diganti dengan
informasi lain. Memori semikonduktor yang tidak terhapuskan dan non volatile
adalah ROM.
1. Hirarki Memori
Tiga pertanyaan dalam rancangan memori, yaitu : Berapa banyak? Hal ini menyangkut kaspasitas. Berapa cepat? Hal ini menyangkut waktu akses, dan berapa mahal yang menyangkut harga? Setiap spektrum teknologi mempunyai hubungan sbb:
• Semakin kecil waktu access, semakin besar harga per bit.
• Semakin besar kapasitas, semakin kecil harga per bit.
• Semakin besar kapasitas, semakin besar waktu access.
Untuk mendapatkan kinerja terbaik, memori harus mampu mengikuti CPU. Artinya apabila CPU sedang mengeksekusi instruksi, kita tidak perlu menghentikan CPU untuk menunggu datangnya instruksi atau operand. Sedangkan untuk mendapatkan kinerja terbaik, memori menjadi mahal, berkasitas relatif rendah, dan waktu access yang cepat. Untuk memperoleh kinerja yang optimal, perlu kombinasi teknologi komponen memori. Dari kombinasi ini dapat disusun hirarki memori sebagai berikut:
Semakin menurun hirarki, maka hal-hal di bawah ini akan terjadi:
a) Penurunan harga per bit
b) Peningkatan kapasitas
c) Peningkatan waktu akses
d) Penurunan frekuensi akses memori oleh CPU.
Kunci keberhasilan hirarki ini pada penurunan frekuensi aksesnya. Semakin lambat memori maka keperluan CPU untuk mengaksesnya semakin sedikit. Secara keseluruhan sistem komputer akan tetap cepat namun kebutuhan kapasitas memori besar terpenuhi.
Sumber:
http://riafebrian.blogspot.com/2010/05/sistem-memory-dan-chace.html
http://brightpoptastic.blogspot.com/2014/06/tulisan-1-teknologi-dan-biaya-sistem.html
1. Hirarki Memori
Tiga pertanyaan dalam rancangan memori, yaitu : Berapa banyak? Hal ini menyangkut kaspasitas. Berapa cepat? Hal ini menyangkut waktu akses, dan berapa mahal yang menyangkut harga? Setiap spektrum teknologi mempunyai hubungan sbb:
• Semakin kecil waktu access, semakin besar harga per bit.
• Semakin besar kapasitas, semakin kecil harga per bit.
• Semakin besar kapasitas, semakin besar waktu access.
Untuk mendapatkan kinerja terbaik, memori harus mampu mengikuti CPU. Artinya apabila CPU sedang mengeksekusi instruksi, kita tidak perlu menghentikan CPU untuk menunggu datangnya instruksi atau operand. Sedangkan untuk mendapatkan kinerja terbaik, memori menjadi mahal, berkasitas relatif rendah, dan waktu access yang cepat. Untuk memperoleh kinerja yang optimal, perlu kombinasi teknologi komponen memori. Dari kombinasi ini dapat disusun hirarki memori sebagai berikut:
Semakin menurun hirarki, maka hal-hal di bawah ini akan terjadi:
a) Penurunan harga per bit
b) Peningkatan kapasitas
c) Peningkatan waktu akses
d) Penurunan frekuensi akses memori oleh CPU.
Kunci keberhasilan hirarki ini pada penurunan frekuensi aksesnya. Semakin lambat memori maka keperluan CPU untuk mengaksesnya semakin sedikit. Secara keseluruhan sistem komputer akan tetap cepat namun kebutuhan kapasitas memori besar terpenuhi.
Sumber:
http://riafebrian.blogspot.com/2010/05/sistem-memory-dan-chace.html
http://brightpoptastic.blogspot.com/2014/06/tulisan-1-teknologi-dan-biaya-sistem.html
