KARAKTERISTIK MEMORY : 1. Lokasi memori berada pada 3 lokasi, yaitu:
Memori Local atau sering disebut dengan register. Built-in berada dalam CPU, diperlukan untuk semua kegitan CPU.
Memori Internal atau sering disebut dengan memory primer atau memory utama. Berada diluar CPU bersifat internal pada system computer, diperlukan oleh CPU dalam proses eksekusi (operasi) program sehingga dapat diakses secara langsung oleh CPU tanpa melalui perantara.
Memori Eksternal atau sering disebut dengan memori sekunder. Bersifat eksternal dan berada di luar CPU, diperlukan dlam menyimpan data atau instruksi secara permanen, terdiri atas perangkat storage seperti: disk, pita magnetik, dll
2. Kapasitas Memory
Kapasitas register dinyatakan dalam bit.
Kapasitas memory internal dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word.
Kapasitas memori eksternal dinyatakan dalam byte.
3. Satuan Transfer
Memory Internal. Satuan transfer merupakan jumlah bit yang dibaca atau ditulis ke dalam memori pada suatu saat.
Memory Eksternal. Data ditransfer dalam jumlah yang jauh lebih besar dari word, yang dikenal dengan block.
4. Metode Akses Memory Ada 4 jenis pengaksesan data satuan, yaitu:
Sequentaial Access. Diorganisasikan menjadi unit-unit data yang disebut record, dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik. Contoh sequential access adalah akses pada pita magnetic.
Direct Access. Menggunakan shared read/write mechanism tetapi setiap blok dan record memliki alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik. Contoh direct access adalah akses pada disk.
Random Access. Dapat dipilih secara random, waktu mengakses lokasi tidak tergantung pada urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan. Contoh random access adalah system memori utama.
Associative Access. Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan berdasarkan alamatnya, waktu pencariannya tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya. Contoh associative access adalah memory cache.
5. Kinerja memory 3 buah parameter untuk kinerja system memory, yaitu:
Access Time. Bagi RAM waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis. Bagi non RAM waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca tulis pada lokasi tertentu.
Cycle Time. Waktu akses ditambah dengan waktu transien hingga sinyal hilang dari saluran sinyal untuk menghasilkan kembali data bila data ini dibaca secara destruktif.
Transfer Rate. Merupakan kecepatan pemindahan data ke unit memori atau ditransfer dari unit memory. Bagi RAM, transfer rate sama dengan . Bagi non-RAM, transfer rate sama dengan , dimana Waktu rata-rata untuk membaca atau menulis sejumlah N bit, waktu akses rata-rata, Jumlah bit, kecepatan transfer dalam bit per detik.
6. Tipe Fisik Memory Ada dua tipe fisk memory, yaitu:
Memory Semikonduktor. Memory ini memakai teknologi LSI atau VLI, memory ini banyak digunakan untuk memory internal misalnya RAM.
Memory Permukaan Magnetik. Banyak digunaakan untuk memory eksternal yaitu untuk disk atau pita magnetic.
7. Karakteristik Fisik
Volatile dan Non-volatile. Pada memory volatile informasi akan hilang bila listrik dimatika. Pada memory Non-volatile informasi akan tetap berada tanpa mengalami kerusakan sebelum dilakukan perubahan, memory ini daya listrik tidak diperlukan untuk mempertahankan informasi tersebut.
Erasable dan Non Erasable. Erasable artiny isi memory dapat dihapus dan diganti dengan informasi lain.
8. Organisasi Organisasi dalah pengaturan bit dalam menyusun word secara fisik.
Hirarki Memory : Semakin kecil waktu access, semakin besar harga per bit. Semakin besar kapasitas, semakin keci harga per bit. Semakin besar kapasitas, semakin besar waktu access
Untuk kinerja yang optimal, diperlukan kombinasi teknologi komponen memori.
Register. Jenis memori yang tercepat, terkecil, dan termahal yang merupakan memori internal bagi prosesor. Memori Utama. Merupakan sistem internal memory dari sebuah komputer. Setiap lokasi di dalam memori utama memiliki alamat yang unik.
Cache. Perangkat untuk pergerakan data antara memori utama dan register prosesor untuk meningkatkan kinerja. Ketiga bentuk meori di atas bersifat volatile dan memakai teknologi semikonduktor. Magnetic Disk dan Magnetic Tape. Merupakan external memory dan bersifat non-volatile. Semakin menurun hirarki, maka akan terjadi :
Penurunan harga per bit
Peningkatan kapasitas
Peningkatan waktu akses
Penurunan frekuensi akses memori oleh CPU.
Memori Semikonduktor
Ada beberapa memori semikonduktor, yaitu :
RAM (Random Access memory). RAM ini digunakan untuk memori yang berfungsi untuk membaca dan menuliskan data. RAM bisa menjalankan dua aktifitas sekaligus, yaitu menulis dari RAM dan membaca data dari RAM. Kebanyakan data memiliki tingkat ke stabilan yang kurang dan hal tersebut menandakan bahwa tenaga listrik yang masuklah yang mengatur jalannya konten pada RAM. Dan apabila sewaktu-waktu tenaga listrik terputus, maka secara otomatis data pada RAM akan hilang.
ROM (Read Only Memory). Sangat berbeda dengan RAM, data permanen dan tidak bisa diubah, keuntungannya untuk data yang permaen, kerugian bila terjadi kesalahan data atau adanya perubahan data sehingga diperlukan penyisipan.
PROM (Programmable ROM). Non-volatile, jenis PROM yaitu: EPROM, EEPROM, dan flash memory.
EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory). Dapat dihapus dengan menggunakan cahaya ultraviolet.
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). Memory dapat ditulisi kapan saja tanpa menghapus isi sebelumnya, menggambungkan kelebihan nonvolatile dengan fleksibilitas dapat diupdate.
PERBDAAN MEMORI STATIK DAN DINAMIK Memori computer merupakan bagian terpenting dari komponen komputer yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan informasi yang harus diatur dan dijaga sebaik-baiknya.Memori juga di artikan sebagai perangkat yang amat penting dalam sistem berbasis mikroprosesor, mikrokontroller, maupun PC.Memori digunakan untuk menyimpan data baik yang digunakan sebagai program maupun sebagai penyimpan data yang diproses oleh CPU Pengertian menurut istilah memory biasanya merujuk pada media atau tempat untuk menyimpan data. Yang dapat dikatakan bahwa memori merupakan perangkat keras yang khas digunakan untuk menyimpan data atau informasi dan dapat dibaca atau diambil kembali saat diperlukan. Pada komputer, program (software) yang sedang dijalankan (di-run) dan data yang sedang diproses, disimpan di dalam memori selama program tadi masih aktif bekerja. Memori itu sendiri sebenarnya terdiri dari ‘kotak -kotak’ untuk menyimpan data (karakter). Masing-masing kotak tersebut memiliki alamat atau address sendiri. Dengan menggunakan adres inilah CPU dapat membaca atau menulis data pada memori. Kecepatan pergerakan data keluar masuk memori biasanya sepadan dengan kecepatan kerja CPU itu sendiri. CPU dan memori merupakan bagian yang tak terpisahkan dari sebuah komputer.Secara fisik (hardware), kebanyakan memori berupa chip semikonduktor. Sampai sekarang, terdapat banyak jenis memori yang masing-masing mempunyai sifat atau karakteristik yang khas, walaupun suluruhnya tetap memiliki fungsi pokok, yaitu menyimpan data. Jenis-Jeni Memori (Media Penyimpanan)
Memori merupakan media penyimpanan data pada komputer, yang mana memory ini dibagi menjadi 2 jenis yaitu : A. MEMORI INTERNAL
Memori jenis ini dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Memori internal memiliki fungsi sebagai pengingat. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Secara lebih tinci, fungsi dari memori utama adalah :
Menyimpan data yang berasal dari peranti masukan sampai data dikirim ke ALU (Arithmetic and Logic Unit) untuk diproses * Menyimpan daya hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke peranti keluaran * Menampung program/instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat sekunder Memori biasa dibedakan menjadi dua macam: ROM dan RAM. Selain itu, terdapat pula memori yang disebut Cache Memory.
A. Rom ROM adalah kependekan dari Read Only Memory, yaitu perangkat keras pada komputer berupa chip memori semikonduktor yang isinya hanya dapat dibaca Jenis memori ini datanya hanya bisa dibaca dan tidak bisa ditulis secara berulang-ulang. Memori ini berjenis non-volatile, artinya data yang disimpan tidak mudah menguap (hilang) walaupun catu dayanya dimatikan. Karena itu memori ini biasa digunakan untuk menyimpan program utama dari suatu sistem. ROM pada komputer disediakan oleh vendor komputer dan berisi program atau data.Di dalam PC, ROM biasa disebut BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS. Instruksi dalam BIOS inilah yang akan dijalankan oleh mikroprosesor ketika komputer mulai dihidupkan. Umumnya proses yang terkandung dalam BIOS secara berurutan adalah sebagai berikut: 1. Memeriksa isi CMOS. CMOS (Compmentary Meta-Oxyde Semiconductor) adalah jenis cip yang memerlukan daya listrik dari baterai. Cip ini berisi memori 64-byte yang isinya dapat diganti. Pada CMOS inilah berbagai pengaturan dasar komputer dilakukan, misalnya peranti yang digunakan untuk memuat sistem operasi dan termasuk pula tanggal dan jam sistem. 2. Memuat penanganan interupsi (interupt handlers) dan pengendali peranti (device driver).
Penanganan interupsi adalah program kecil yang menjadi penerjemah antara perangkat keras dan sistem operasi. Sebagai contoh , jika pemakai menekan tombol keyboard maka isyarat ini dikirimkan melalui penaganan interupsi keyboard. Pengendali peranti adalah program yang bertindak sebagai pemberi identitas bagi perangkat keras tertentu (misalnya scanner) sehingga bisa dikenali oleh sistem operasi. 3. Menginisialisasi register dan manajemen daya listrik 4.Melakukan pengujian perangkat keras (POST atau the power-on self-test) untuk memastikan bahwa semua perangkat keras dalam keadaan baik 5. Menampilkan pengaturan-pengaturan pada system 6. Menentukan peranti yang akan digunakan untuk menjalankan program (ex. : hard disk) 7. Mengambil isi boot sector. Boot sector juga merupakan sebuah program kecil. Oleh BIOS program ini dimuat ke RAM dan kemudian mikroprosesor akan mengeksekusi perintah-erintah yang sudah berada dalam RAM tersebut. I.Jenis ROM Sampai sekarang dikenal beberapa jenis ROM yang pernah beredar dan terpasang pada komputer, antara lain PROM, EPROMdan EEPROM a.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. b.EPROM (Erasable Programmable Read-Only-Memory) Berbeda dengan PROM, isi EPROM dapat dihapus setelah diprogram. Penghapusan dilakukan dengan menggunakan sinar ultraviolet. c.EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only0Memory)
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. B. Ram Ram (Random-Access Memory) adalah jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer sihidupkan dan sebagai suatu penyimpanan data yang dapat dibaca atau ditulis dan dapat dilakukan secara berulang-ulang dengan data yang berbeda-beda. Jenis memori ini merupakan jenis volatile (mudah menguap), yaitu data yang tersimpan akan hilang jika catu dayanya dimatikan. Karena alasan tersebut, maka program utama tidak pernah disimpan di RAM. Random artinya data yang disimpan pada RAM dapat diakses secara acak. RAM dibagi lagi menjadi dua jenis, yaitu jenis statik dan jenis dinamik. RAM statik menyimpan satu bit informasi dalam sebuah flip-flop. Jenis RAM ini asyncronous dan tidak memerlukan sinyal clock. RAM statik biasanya digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang tidak memerlukan kapasitas memori RAM yang besar. RAM dinamik menyimpan satu bit informasi data sebagai muatan. RAM dinamik menggunakan kapasitansi gerbang substrat sebuah transistor MOS sebagai sel memori elementer. Untuk menjaga agar data yang tersimpan RAM dinamik tetap utuh, data tersebut harus disegarkan kembali dengan cara membaca dan menulis ulang data tersebut kememori. RAM dinamik ini digunakan untuk aplikasi yang memerlukan RAM dengan kapasitas besar, misalnya dalam sebuah komputer pribadi (PC). I.Jenis Ram a.DRAM (Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data yang terkandung didalamnya tidak hilang. b.SDRAM (Sychronous Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang merupakan kelanjutan dari DRAM namun telah disnkronisasi oleh clock sistem dan memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. Cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz. c.RDRAM (Rambus Dynamic RAM) adalah jenis memory yang lebih cepat dan lebih mahal dari pada SDRAM. Memory ini bisa digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium 4
.d.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 e.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. Jenis RAM yang terdapat di pasaran: 1. SIMM (Single in-line memory module) – Mempunyai kapasitas 30 atau 72 pin. Memori SIMM 30 pin untuk kegunaan PC zaman 80286 hingga 80486 dan beroperasi pada 16 bit. Memory 72 pin banyak digunakan untuk PC berasaskan Pentium dan beroperasi pada 32 bit. Kecepatan dirujuk mengikuti istilah ns (nano second) seperti 80ns, 70ns, 60ns dan sebagainya. Semakin kecil nilainya maka kecepatan lebih tinggi. DRAM (dynamic RAM) dan EDO RAM (extended data-out RAM) menggunakan SIMM. DRAM menyimpan bit didalam suatu sel penyimpanan (storage sell) sebagai suatu nilai elektrik (electrical charge) yang harus di-refesh beratus-ratus kali setiap saat untuk menetapkan (retain) data. EDO RAM sejenis DRAM lebih cepat, EDO memakan waktu dalam output data, dimana ia memakan waktu di antara CPU dan RAM. Memori jenis ini tidak lagi digunakan pada komputer akhir-akhir ini. 2. DIMM (dual in-line memory module) – Berkapasitas 168 pin, kedua belah modul memori ini aktif, setiap permukaan adalah 84 pin. Ini berbeda daripada SIMM yang hanya berfungsi pada sebelah modul saja. Mensuport 64 bit penghantaran data. SDRAM (synchronous DRAM) menggunakan DIMM. Merupakan penganti dari DRAM, FPM (fast page memory) dan EDO. SDRAM pengatur (synchronizes) memori supaya sama dengan CPU clock untuk pemindahan data yang lebih cepat. Terdapat dalam dua kecepatan yaitu 100MHz (PC100) dan 133MHz (PC133). DIMM 168 PIN 3. DDR SDRAM (double-data-rate SDRAM) – Ciri-ciri DDR SDRAM sama dengan SDRAM, tetapi pemindahan data (data transfer) mendekati kecepatan sistem jam (system clock) dan ini secara teori meningktkan kecepatan SDRAM. Dahulu digunakan sebagai memori untuk card terpisah tetapi pada saat ini pabrik komputer membuatnya pada modul memori untuk motherboard sebagai satu jalan alternatif untuk pengganti SDRAM yang
mempunyai 184 pin dan terdapat dalam tiga kecpatan yaitu 266MHz, 333MHz dan 400MHz. DIMM 184PIN 4. DRDRAM (direct Rambus DRAM) – Dulu dikenali sebagai RDRAM. Adalah sejenis SDRAM yang dibuat oleh Rambus. DRDRAM digunakan untuk CPU dari Intel yang berkecepatan tinggi. Pemindahan data sama seperti DDR SDRAM tetapi mempunyai dua saluran data untuk meningkatkan kemampuan. Juga dikenali sebagai PC800 yang kerkelajuan 400MHz. Beroperasi dalam bentuk 16 bit bukan 64 bit. Pada saat ini terdapat DRDRAM berkecepatan 1066MHz yang dikenal dengan RIMM (Rambus inline memory module). DRDRAM model RIMM 4200 32-bit menghantar 4.2gb setiap saat pada kecepatan 1066MHZ. C. Cache memory Memori berkapasitas terbatas, memori ini berkecepatan tinggi dan lebih mahal dibandingkan memory utama. Berada diantara memori utama dan register pemroses, berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu kepada memori utama tetapi di cache memory yang kecepatan aksesnya yang lebih tinggi, metode menggunakan cache memory ini akan meningkatkan kinerja sistem. Cache memory adalah tipe RAM tercepat yang ada, dan digunakan oleh CPU, hard drive, dan beberapa komponen lainnya. Seperti halnya RAM, lebih banyak cache memory adalah lebih baik, akan tetapi biasanya cache pada CPU dan hard drive tidak dapat diupgrade menjadi lebih banyak. Contoh yang dapat dilihat misalnya adalah pada CPU Pentium II terdapat 512 KiloByte cache, dan pada hard drive IBM 9LZX SCSI terdapat 4 MegaBytes cache. Seperti halnya RAM, pada umumnya data akan dilewatkan dulu pada cache memory sebelum menuju komponen yang akan menggunakannya (misalnya CPU). Selain itu cache memory menyimpan pula sementara data untuk akses cepat. Kecepatan cache memory juga menjadi unsur yang penting. Sebagai contoh, CPU Pentium II memilki cache sebesar 12 k, dan CPU Celeron memiliki cache sebesar 128 k, akan tetapi cache pada Pentium II berjalan pada 1/2 kali kecepatan CPU, sementara cache pada Celeron berjalan dengan kecepatan sama dengan kecepatan CPU. Hal ini merupakan tradeoff yang membuat kecepatan Celeron dalam hal-hal tertentu kadang-kadang malah bisa mengalahkan Pentium II.
B. MEMORI EKSTERNAL
Merupakan memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data atau program.Contoh: Hardisk, Floppy Disk Konsep dasar memori eksternal adalah : - Menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak. Memori eksternal biasa disebut juga memori eksternal yaitu perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama. Memori eksternal mempunyai dua tujuan utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang. BERBAGAI JENIS MEMORY EKSTERNAL 1. Berdasarkan Jenis Akses Data Berdasarkan jenis aksesnya memori eksternal dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu : a. DASD (Direct Access Storage Device) di mana ia mempunyai akses langsung terhadap data. Contoh : * Magnetik (floppy disk, hard disk). * Removeable hard disk (Zip disk, Flash disk). * Optical Disk. b. SASD (Sequential Access Storage Device) : Akses data secara tidak langsung (berurutan), seperti pita magnetik. 1. Berdasarkan Karakteristik Bahan
Berdasarkan karakteristik bahan pembuatannya, memori eksternal digolongkan menjadi beberapa kelompok sebagai berikut: 1. punched Card atau kartu berlubang Merupakan kartu kecil berisi lubang-lubang yang menggambarkan berbagai instruksi atau data. Kartu ini dibaca melalui puch card reader yang sudah tidak digunakan lagi sejak tahun 1979. 1. Magnetic disk Magnetic Disk merupakan disk yang terbuat dari bahan yang bersifat magnetik, Contoh : floppy dan harddisk. C. Optical Disk Optical disk terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate) dan dilapisipermukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Contoh : CD dan DVD D. Magnetic Tape Sedangkan magnetik tape, terbuat dari bahan yang bersifat magnetik tetapi berbentuk pita, seperti halnya pita kaset tape recorder.
Metode Akses Memori
Terdapat empat jenis pengaksesan satuan data, sbb.: 1.
Sequential Access
2.
Direct Access
3.
Random Access
4.
Associative Access
Sequential Access
Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut record.
Akses 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.
Akses dilakukan secara langsung terhadap kisaran umum (general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir.
Waktu aksesnya 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 tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya.
Contoh associative access adalah memori cache.
