SISTEM KOMPUTER: Hirarki dan karakteristik memory

Hirarki dan karakteristik memory

Hirarki memori dalam arsitektur komputer adalah sebuah pedoman yang di lakukan oleh para perancang demi menyeryakan kapasitas, waktu akses dan harga memori untuk tiap bitnya. Hirarki memori itu sendiri terbagi menjadi dua macam, yakni:

a.Hirarki Tradisional

b.Hirarki Memori kontemporer

 

berikut gambar Hirarki Memori Tradisional

Ada 7 karakteristik sistem memori secara umum:

1. Lokasi 

2. Kapasitas

3. Satuan Transfer

4. Metode Akses

5. Kinerja

6. Tipe Fisik

7. Karakter Fisik

Berikut adalah penjelasannya:

 

 

 

 

 

LOKASI

Ada 3 lokasi keberadaan memori dalam sistem komputer:

• "CPU" , memori ini built-in berada dalam CPU ( Mikroprosesor )dan diperlukan untuk semua kegiatan CPU, memori ini disebut register. Register digunakan sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor

• "Internal" , 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" , 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.

    Kapasitas

• Ukuran word Kapasitas memori internal maupun eksternal biasanya dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word.
• Jumlah word Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit. 

Satuan Transfer

• Word , merupakan satuan “alami” organisasi memori. Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi.
• Block , adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan ke dalam memori pada suatu saat. Pada memori eksternal, tranfer data biasanya lebih besar dari suatu word,

 Metode Akses

Terdapat 4 jenis pengaksesan satuan data, yaitu:

• 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 Acces

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.

Kinerja

Ada 3 buah parameter untuk kinerja sistem memori, yaitu :

• Access time (Waktu Akses)

Bagi RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis. Sedangkan bagi non RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca tulis pada lokasi tertentu 

• Cycle time (Waktu Siklus)

Waktu siklus adalah waktu akses ditambah dengan waktu transien hingga sinyal hilang dari saluran sinyal atau untuk menghasilkan kembali data bila data ini dibaca secara destruktif.

• Transfer rate (Laju Pemindahan)

Transfer rate adalah kecepatan pemindahan data ke unit memori atau ditransfer dari unit memori. Bagi RAM, transfer rate sama dengan 1/(waktu siklus).

Sedangkan bagi non-RAM berlaku persamaan sebagai berikut :

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)

Tipe Fisik

• Semikonduktor

Memori ini memakai teknologi LSI atau VLSI (very large scale integration). Memori ini banyak digunakan untuk memori internal misalnya RAM.

• Magnetik

Memori ini banyak digunakan untuk memori eksternal yaitu untuk disk atau pita magnetik.

Karakter Fisik

• 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.

2.5.4

1. Jelaskan apakah yang dimaksud dengan Memori?
2. Jelaskan apaperbedaan antara RAM dan ROM!
3. Sebutkan Hirarki dari sistem memori!
4. Jelaskan apakah yang dimaksud dengan Outboard Storage?
5. Sebutkan jenis-jenis dari inboard memori!

Jawab

1. Memori adalah Perangkat Keras (Hardware) yang berfungsi mengolah data dan intruksi.Semakin besar memori yang di sediakan,semakin banyak data maupun intruksi yang dapat di olahnya.Memory berfungsi sebagai media penyimpanan data,Kecuali memory sekunder (harddisk),memory juga menyimpan instruksi komputer dari program yang sedang di jalankan.
2. ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang hanya bisa dibaca data atau programnya. RAM (Random Acces Memory) yang memiliki kemampuan untuk diubah data atau program yang tersimpan di dalamnya.
3. Hierarki Memori atau Memory Hierarchy dalam arsitektur komputer adalah sebuah pedoman yang dilakukan oleh para perancang demi menyetarakan kapasitas, waktu akses, dan harga memori untuk tiap bitnya. Secara umum, hierarki memori terdapat dua macam yakni hierarki memori tradisional dan hierarki memori kontemporer.
4. Outboard Storage Outboard Storage adalah penyimpanan yang memiliki kapasitas lebih besar dari pada inboard memori, dan bersifat non-voltaile, serta digunakan dalam kurun waktu tertentu. 
5. Register MemoriMerupakan jenis memori dengan kecepatan akses yang paling cepat, memori ini terdapat pada CPU, prosesor.Contoh: Register Data, Register Alamat, Stack Painter Register,Memori AddresRegister, dan Instruction Register.Cache MemoryMerupakan memori berkapasitas kecil yang lebih mahal dan memori utama. Cachememory terletak antara memori utama dan register pemroses, berfungsi agarpemroses tidak Iangsung mengacu pada memori utama agar kinerja dapatditinggikan. Memori UtamaMemori utama adalah memori yang berfungsi untuk menyimpan data dan program.

2.5.6

Pilihlah jawaban yang benar dengan cara memberikan tanda silang (X) pada huruf a,b,c,d atau e!

1. 1. Memori yang dapat diakses langsung oleh processor adalah 

a. Inboard
b. OutBoard
c. Matherboard
d. Mainboard
e. Blackboard

1. 2. Dibawah ini yang bukan termasuk contoh dari register memori adalah….

a. Register Data
b. Register Alamat
c. Register Password 
d.Stack Pointer Register
e. Instruktion Register

1. 3. Yang memiliki kemampuan untuk diubah data / program yang tersimpan di dalamnya disebut….

a. ROM
b. RAM
c. SDRAM
d. BIOS
e. DDRAM

1. 4. Dibawah ini yang bukan termasuk macam-macam dari RAM adalah....

a. SDRAM
b. SRAM 
c. SERAM
 d. DDRAM
e. RDRAM

1. 5. Memori yang hanya bisa dibaca data / programnya adalah.... 

a. ROM
b. RAM
c. SDRAM
d. DDRAM
e. RDRAM

Mungkin itu saja yang saya dapat share bagi teman teman , semoga bermanfaat Aamiin , Assalamualaikum wr.wb