Karakteristik Sistem Memori

Memori

Nama: Rahmad Pandapotan Sitohang
Kelas: 2ka27
NPM: 17113162
Dosen: KUNTO BAYU A,ST
Mata Kuliah: Pengantar Organisasi & Arsitektur Komputer

Memori merupakan media penyimpanan sementara dalam komputer, terdapat 2 jenis memori yaitu memori internal dan memori eksternal. Memori internal dapat diakses langsung oleh prosesor sedangkan memori eksternal tidak dapat diakses secara langsung.
Dapat juga dikatakan bahwa, Sistem memori adalah komponen-komponen elektronik yang perintah - perintah yang menunggu untuk di eksekusi oleh prosesor, data yang diperlukan oleh instruksi ( perintah ) tersebut dan hasil-hasil dari data yang diproses ( informasi ).

Sistem memori komputer memiliki beberapa karakteristik penting, diantaranya
1. Lokasi
2. Kinerja
3. Kapasitas
4. Tipe Fisik
5. Satuan Transfer
6. Karakteristik Fisik
7. Metode Akses
8. Organisasi

Berikut penjelasan singkat mengenai poin-poin yang ada diatas,

> 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.

> 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 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.

> 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).

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.

Salah satu perbedaan dari beberapa jenis memori yaitu metode aksesnya. Ada 4 jenis metode akses, diantaranya,

1. Sequential Access, pada metode ini memori dikelompokkan menjadi bagian-bagian data

2. Direct Access,metode ini meliputi shared read/write mechanism. Setiap blok dan record memiliki alamat-alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik.

3. Random Access, waktu dalam metode pengaksesan lokasi tertentu ini tidak tergantung pada urutan memori tetapi bersifat acak dan konstan.

4. Associative Access, dalam metode ini sebuah word dicari bedasarkan isinya dan bukan bedasarkan alamatnya.

Metode Sequential Access dan Direct access, biasanya dipakai pada Memori pembantu. Metode

Random Access dan Associative dipakai dalam Memori Utama.

Beberapa karakteristik fisik penyimpan data cukup penting. Pada volatile memori, informasi akan hilang bila daya listriknya dimatikan. Sedangkan non-volatile memori, sekali informasi direkam akan tetap berada disana tanpa mengalami kerusakan sebelum diubah, daya listrik tidak diperlukan untuk memperhatankan informasi tersebut. Memori permukaan magnetik adalah non-volatile. Memori semikonduktor dapat diubah, kecuali dengan menghancurkan unit storage. Memori semikonduktor jenis seperti ini dikenal sebagai read only memori (ROM). Berdasarkan kegunaannya, memori yang tidak terhapuskan harus berupa non-volatile juga.

> ROM & RAM

Read Only Memory (ROM)

Read-only Memory(ROM) adalah istilah untuk media penyimpanan data pada komputer. ROM ini adalah salah satu memori yang ada dalam computer. ROM ini sifatnya permanen, artinya program / data yang disimpan di dalam ROM ini tidak mudah hilang atau berubah walau aliran listrik di matikan.Contohnya adalah switch mekanis.

Jenis – jenis ROM

Beberapa jenis ROM yang pernah beredar dan terpasang pada komputer, antara lain:

PROM (Progammable Read-Only-Memory)

EPROM (Erasable Programmable Read-Only-Memory)

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)

- PROM (Progammable Read-Only-Memory)

Jika isi ROM ditentukan oleh vendor, PROM dijual dalam keadaan kosong dan kemudian dapat diisi dengan program oleh pemakai. Setelah diisi dengan program, isi PROM tak bisa dihapus.

- EPROM (Erasable Programmable Read-Only-Memory)

Isi EPROM dapat dihapus setelah diprogram. Penghapusan dilakukan dengan menggunakan sinar ultraviolet.

- EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)

EEPROM dapat menyimpan data secara permanen, tetapi isinya masih bisa dihapus secara elektris melalui program. Salah satu jenis EEPROM adalah Flash Memory. Flash Memory biasa digunakan pada kamera digital, konsol video game, dan cip BIOS.

Random Access Memory (RAM)

RAM adalah memori dalam sistem komputer yang berguna untuk menampung data sementara dan mengirimnya kembali untuk segera diakses dan diproses oleh prosesor.Karena kecepatan prosesor lebih tinggi dari kecepatan hardisk,maka diperlukan RAM untuk menyeimbangkan data keluar masuk dari hardisk.

Jenis – jenis RAM

- DRAM (Dynamic RAM)

- SDRAM (Sychronous Dynamic RAM)

- RDRAM (Rambus Dynamic RAM)

- SRAM (Static RAM)

- EDO RAM (Extended Data Out RAM)

- FPM DRAM (First Page Mode DRAM)

- Flash RAM

> DRAM (Dynamic RAM)

Jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data yang terkandung didalamnya tidak hilang.

> SDRAM (Sychronous Dynamic RAM)

SDRAM (Sychronous Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang merupakan kelanjutan dari DRAM namun telah diskronisasi oleh clock sistem dan memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. Cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz

 > RDRAM (Rambus Dynamic RAM)

RDRAM (Rambus Dynamic RAM) adalah jenis memory yang lebih cepat dan lebih mahal dari pada SDRAM.

> SRAM (Static RAM)

SRAM (Static RAM) adalah jenis memori yang tidak memerlukan penyegaran oleh CPU agar data yang terdapat di dalamnya tetap tersimpan dengan baik. RAM jenis ini memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. SDRAM

> EDO RAM (Extended Data Out RAM)

EDO RAM (Extended Data Out RAM) adalah jenis memori yang digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium. Cocok untuk yang memiliki bus denagan kecepatan sampai 66 MHz.

>  FPM DRAM (First Page Mode DRAM)

FPM DRAM (First Page Mode DRAM) adalah merupakan bentuk asli dari DRAM. Laju transfer maksimum untuk cache L2 mendekati 176 MB per sekon.

> Flash RAM

Flash RAM adalah jenis memory berkapasitas rendah yang digunakan pada perngkat elektronika seperti, TV, VCR, radio mobil, dan lainnya. Memerlukan refresh dengan daya yang sangat kecil.

Referensi:
http://maswidhy.blogspot.com/2011/01/karakteristik-sistem-memori-secara-umum.html
http://nugroho-ahmad.blogspot.com/2012/12/karakteristik-memori.html
http://episciacupreata.blogs.unhas.ac.id/2011/06/karakteristik-memory/