BAB V MEMORI DAN MEDIA PENYIMPANAN

BAB V
MEMORI DAN MEDIA PENYIMPANAN
Gambar 5.1 Alat penyimpanan
5.1 JENIS MEMORI DALAM KOMPUTER
Ada tiga macam memori yang dipergunakan di dalam sistem komputer, yaitu:
1. Register, digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses.
2. Main memory, dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang akan diproses
dan hasil pengolahan.
3. Secondary storage, dipergunakan untuk menyimpan program dan data secara
permanen.
5.1.1 Memori Utama (Main Memory)
Merupakan elemen yang penting dari suatu komputer yang digunakan untuk menyimpan data
dan instruksi program untuk digunakan oleh prosesor. Fasilitas Penyimpanan Utama adalah :
Pengantar Teknologi Informasi _________________________________________________
1. Operasinya secara keseluruhan bersifat elektronis, operasi sangat cepat dan handal.
2. Data hampir bisa diakses secara sekaligus dari memori utama karena operasinya
elektronis dan proksimitasnya mendekati prosesor.
3. Data harus ditransfer ke penyimpanan utama sebelum dapat diproses oleh prosesor
Penyimpan utama digunakan untuk meyimpan semua data yang memerlukan pemrosessan
guna mencapai kecepatan pemrosesan yang maksimum ini disebut memori jangka pendek.
Penyimpanan utama dapat menyimpan :
1. Instruksi yang menunggu diproses.
2. Instruksi yang saat itu sedang dipproses.
3. Data yang saat itu sedang diproses.
4. Data yang menunggu pemrosesan.
5. Data yang sedang menunggu dikeluarkan (output).
Proses menjemput data dari lokasi dalam penyimpanan utama dengan urutan acak dan lama
waktu yang diperlukan tidak tergantung pada posisi dari lokasi tersebut . Lihat gambar
berikut:
0
1
2
3
4
5
Etc.
Gambar 5.2 Lokasi dalam Penyimpanan Utama
Satuan Unit Data
1. Word adalah lokasi dalam penyimpanan utama atau penyangga unit data. Pembagian
word dapat berdasarkan Fixed Word-length computer (word machine) dan Variabel
word – length computer. Pada Fixed Word-length computer (word machine) dimana
satu word adalah satu lokasi dalam penyimpanan utama, yakni data ditransfer ke satu
lokasi dalam penyimpanan utama setiap kali, word length adalah jumlah bit dalam
setiap lokasi (word). Pada Variabel word – length computer satu word memiliki
panjang satu lokasi atau beberapa lokasi dan di set (ditetapkan panjangnya) menurut
panjang yang diperlukan pada setiap transfer data. Jenis word lengtha adalah byte dan
55
_______________________________________________ Memori dan Media Penyimpanan
character machine, dimana dalam byte setiap lokasi mempunyai 8 bit dan pada
character machine setiap lokasi mempunyai panjang 16 bit.
2. Byte adalah unit-unit yang lebih kecil dari word
RAM ( Random Access Memory)
Semua data dan program yang dimasukkan lewat alat input akan disimpan terlebih dahulu
di main memory, khususnya di RAM (Random Access Memory). RAM merupakan
memori yang dapat diakses yaitu dapat diisi dan diambil isinya oleh programmer.
Struktur dari RAM dibagi menjadi 4 bagian,yaitu sebagai berikut ini :
a. Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan lewat alat
input.
b. Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program
yang akan diproses.
c. Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil
dari pengolahan.
d. Output storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data
yang akan ditampilkan ke alat output.
Input yang dimasukkan lewat dari alat input, pertama kali ditampung terlebih dahulu di
input storage, bila input tersebut terbentuk program, maka dipindahkan ke program
storage dan bila berbentuk data, akan dipindahkan ke working storage. Hasil dari
pengolahan juga ditampung di working storage dan hasil yang akan ditampilkan ke alat
output dipindahkan ke output storage.
RAM mempunyai kemampuan untuk melakukan pengecekan dari data yang disimpannya,
yang disebut dengan istilah parity check. Bila data hilang atau rusak, dapat diketahui dari
sebuah bit tambahan yang disebut dengan parity bit atau check bit. Misalnya 1 byte
memory di RAM terdiri dari 8-bit, sebagai parity bit digunakan sebuah bit
tambahan,sehingga menjadi 9 bit.
Gambar 5.3 Parity bit
56
Pengantar Teknologi Informasi _________________________________________________
Tabel 5.1 Beberapa teknologi RAM
TEKNOLOGI
DRAM
Konvensional
Fast Page Mode (FPM)
DRAM
Extended Data Out (EDO)
DRAM
Burst Extended Data Out
(BEDO) RAM
Synchronous DRAM
(SDRAM)
RAMbus RAM (RDRAM)
Double Data Rate RAM (DDR
RAM)
Video RAM (VRAM)
KETERANGAN
Merupakan DRAM kuno dan tidak dipergunakan lagi dalam
system komputer masa kini.
Lebih cepat dari DRAM biasa, pemakaiannya tidak
memerlukan kompatibilitas teknologi.
Lebih cepat dari FDM, biasanya dipakai pada Pentium dan
beberapa system 486.
Merupakan perbaikan dari EDO RAM, memungkinkan
penggunaan bus dengan kecepatan yang lebih tnggi dari
EDO.
Terikat pada pulsa detak system, mendukung penggunaan
bus.
Dikembangkan oleh intel sebagai system memori PC masa
depan.
DDR SDRAM adalah tipe memori generasi penerus DRAM,
yang memiliki kemampuan dua kali lebih cepat dari
SDRAM.
Merupakan memori khusus yang digunakan untuk keperluan
video monitor.
ROM (Read Only Memory)
ROM (Read Only Memory), dari namanya memori ini hanya dapat dibaca saja,
programmer tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. Isi ROM sudah diisi oleh pabrik
pembuatnya, berupa sistem operasi (Operating System) yang terdiri dari program-program
pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti misalnya program untuk mengatur
penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci di keyboard untuk keperluan kontrol
tertentu dan bootstrap program. Beberapa komputer, misalnya komputer mikro Apple dan
IBM PC, ROM juga diisi dengan program interpreter BASIC.
Bootstrap program diperlukan pada waktu pertama kali sistem komputer diaktifkan, yang
proses ini disebut dengan istilah booting dapat berupa cold booting dan warm booting.
Cold booting merupakan proses mengaktifkan sistem komputer pertama kali untuk
mengambil bootstrap program dari keadaan listrik komputer mati (off) dengan cara
menghidupkannya, sedang warm booting merupakan proses pengulangan pengambilan
bootstrap program dalam keadaan komputer masih hidup (on) dengan cara menekan
tombol-tombol Ctrl, Alt dan Del (Ketiga tombol Ctrl+Alt+Del tersebut ditekan
bersamaan). Warm booting biasanya dilakukan bila sistem komputer macet, dari pada
57
_______________________________________________ Memori dan Media Penyimpanan
harus mematikan aliran listrik komputer dan menghidupkannya kembali (lebih lama dan
membuat komputer cepat rusak),lebih baik dilakukan warm booting.
Isi dari ROM tidak boleh hilang atau rusak, bila terjadi demikian, maka sistem komputer
tidak akan bisa berfungsi. Oleh karena itu, untuk mencegahnya pabrik komputer
merancang ROM sedemikian rupa sehingga hanya bisa dibaca saja, tidak dapat diisi
programmer supaya tidak terganti oleh isi yang lain yang menyebabkan isi ROM rusak.
Selain itu ROM sifatnya adalah non volatile, supaya isinya tidak hilang bila listrik
komputer dimatikan. Atau dengan kata lain, untuk menyimpan data dan program dalam
kurun waktu yang tertentu.
ROM yang bisa diprogram berbentuk chip yang ditempatkan pada rumahnya yang
mempunyai jendela diatasnya. ROM yang dapat diprogram kembali adalah PROM
(Programmable Read Only Memory), yang dapat diprogram sekali saja oleh programmer
yang selanjutnya tidak dapat diubah kembali. Jenis lain adalah EPROM (Erasable
Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultra violet (dapat
dijemur di sinar matahari) serta dapat diprogram kembali berulang-ulang. EEPROM
(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), dapat dihapus secara
elektronik dan dapat diprogram kembali.
Tabel 5.2 Beberapa jenis ROM
TEKNOLOGI
KETERANGAN
ROM
Digunakan untuk program yang bersifat static (jarang berubah)
dan diproduksi masal
Programmable
ROM Dapat diprogram dengan menggunakan peralatan khusus dan
(PROM)
dilakukan sekali. Pola datanya tersimpun digabungkan secara
permanen ke dalam chip dengan menggunakan “mask”
Erasable PROM
Dapat diprogram beberapa kali dengan peralatan khusus. Jika
ingin menghapus harus dikeluarkan dari komputer dengan sinar
ultra violet.
Electrically
Erasable Dapat diprogram dengan menggunakan perangkat lunak. Dihapus
PROM
dengan pulsa tegangan listrik. Diguakan untuk menyimpan BIOS
Electrically
Alterable Dapat dibaca, dihapus dan ditulisi kembali tanpa
ROM
mengeluarkannya dari komputer. Proses penghapusan dan
penulisannya kembali sangat lambat bila dibandingkan proses
pembacaan yang disebut RMM (Read Mostly Memories)
Electrically Erasable ROM Pada dasarnya sam dengan EAROM
58
Pengantar Teknologi Informasi _________________________________________________
5.1.2 Register
Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi,
yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses sementara data
dan instruksi lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di dalam memori
utama.
Secara analogi, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan
pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi
ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat
untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.
Program yang berisi kumpulan dari instruksi-instruksi dan data diletakkan di memori utama
yang diibaratkan sebagai sebuah meja. Kita mengerjakan program tersebut dengan memproses
satu per satu instruksi-instruksi yang ada di dalamnya, dimulai dari instruksi yang pertama
dan berurutan hingga yang terakhir. Instruksi ini dibaca dan diingat (instruksi yang sedang
diproses disimpan di register).
Keterangan Gambar:
Accumulators - dapat digunakan sebagai holding data dalam kalkulasi.
Address Registers - digunakan untuk menyimpan penempatan memori data atau
instruksi untuk digunakan oleh suatu program.
Stack Pointer - register ini digunakan selama sub-routine yang bersarang dan
bertumpuk didasarkan aritmatika.
Status Register - register ini menyediakan suatu layanan pada CPU dengan
pemeliharaan status operasi yang terakhir yang dilaksanakan oleh ALU.
Instruction Pointer - kadang-kadang dikenal sebagai program counter, pointer dapat
merespon untuk alamat memori dari instruksi berikutnya yang akan di eksekusi.
Gambar 5.4 Ilustrasi register
Misalnya instruksi berbunyi HITUNG C = A + B, maka kita membutuhkan data untuk nilai
A dan B yang masih ada di meja (tersimpan di memori utama). Data ini dibaca dan masuk
ingatan kita (data yang sedang diproses disimpan di register), yaitu misalnya A bernilai 2 dan
B bernilai 3. Saat ini ingatan otak kita telah tersimpan suatu instruksi, nilai A, dan nilai B,
sehingga nilai C dapat dihitungyaitu sebesar 5 (proses perhitungan ini dilakukan di ALU).
Hasil dari perhitungan ini perlu dituliskan kembali ke meja (hasil pengolahan disimpan
kembali ke memori utama). Setelah semua selesai, kemungkinan data, program, dan hasilnya
disimpan secara permanen untuk keperluan dilain hari sehingga perlu disimpan di dalam
lemari kabinet (penyimpanan sekunder).
59
_______________________________________________ Memori dan Media Penyimpanan
Ada banyak register yang terdapat pada CPU dan masing-masing sesuai dengan fungsinya. Di
bawah ini akan diberikan penjelasan secara garis besar dari masing-masing register:
1. Instruction Register (IR) digunakan untuk menyimpan instruksi yang sedang
diproses.
2. Program Counter (PC) adalah register yang digunakan untuk menyimpan alamat
lokasi dari memori utama yang berisi instruksi yang sedang diproses. Selama
pemrosesan instruksi oleh CPU, isi dari PC diubah menjadi alamat dari memori utama
yang berisi instruksi berikutnya yang mendapat giliran akan diproses, sehingga bila
pemrosesan sebuah instruksi selesai maka jejak instruksi selanjutnya di memori
utama dapat dengan mudah didapatkan.
3. General Purpose Register, yaitu register yang mempunyai kegunaan umum yang
berhubungan dengan data yang sedang diproses. Sebagai contoh, register jenis ini
yang digunakan untuk menampung data yang sedang diolah disebut dengan operand
register, sedang untuk menampung hasil pengolahan disebut accumulator.
4. Memory Data Register (MDR) digunakan untuk menampung data atau instruksi hasil
pengiriman dari memori utama ke CPU atau menampung data yang akan direkam ke
memori utama dari hasil pengolahan oleh CPU.
5. Memory Address Register (MAR) digunakan untuk menampung alamat data atau
instruksi pada memori utama yang akan diambil atau yang akan diletakkan.
Sebagai tambahan dari register, beberapa CPU menggunakan suatu cache memory yang
mempunyai kecepatan sangat tinggi dengan tujuan agar kerja dari CPU lebih efisien dan
mengurangi waktu yang terbuang. Tanpa cache memory, CPU akan menunggu sampai data
atau instruksi diterima dari memori utama, atau menunggu hasil pengolahan selesai dikirim ke
memori utama baru proses selanjutnya bisa dilakukan. Padahal proses dari memori utama
lebih lambat dibanding kecepatan register sehingga akan banyak waktu terbuang. Dengan
adanya cache memory, sejumlah blok informasi pada memori utama dipindahkan ke cache
memory dan selanjutnya CPU akan selalu berhubungan dengan cache memory.
MAIN
MEMORY
CACHE
MEMORY
Gambar 5.5 Penggunaan memori cache
60
PROCESSOR
Pengantar Teknologi Informasi _________________________________________________
5.1.3 Memori Cadangan (Secondary Storage)
Disediakan untuk menyimpan program dan file yang besar yakni program-program dan file
yang tidak sedang dioperasikan saat itu, namun akan ditansfer ke penyimpan utama ketika
diperlukan.
1. Unit Disk Magnetik – disk magnetic
2. Unit disket magnetis – disket magnetis (Floppy Disk)
3. Unit Disk Optik – disk optic
Untuk pembahasan lebih lanjut mengenai unit disc magnetic dan unit disc optic akan kita
bahasa pada subbab selanjutnya.
5.2 PRINSIP KERJA MEMORI DAN ALOKASI DATA KE MEMORI
5.2.1 Prinsip Kerja Memory
Jumlah kebutuhan RAM tergantung pada jenis program yang sedang berjalan. Setiap
Operating System (OS) seperti Microsoft Windows menggunakan komponen, yang dikenal
sebagai Virtual Memory Manager (VMM). Menjalankan program seperti instant messenger
atau browser internet adalah mengaktifkan microprocessor komputer untuk memuat file dan
dieksekusi ke RAM. Untuk program semacam itu biasanya diperlukan RAM 5 megabyte (5
MB). Microprocessor juga menggunakan Dynamic Link Libraries (DLL) yang memakai
RAM pada kisaran 20-30 megabyte (20-30 MB).
Sejumlah pengguna komputer menjalankan lebih dari satu program secara bersamaan seperti
saat melakukan browsing internet sambil mendengarkan musik, kadang-kadang program
pengolah kata juga dijalankan. Semua ini menggunakan jumlah RAM yang tinggi. Jika Anda
menggunakan kapasitas RAM lebih besar dari yang terpasang pada komputer, maka komputer
menjadi lambat.
Untuk meningkatkan kecepatan komputer anda perlu meningkatkan kapasitas RAM. Sebelum
melakukan hal itu anda harus mengetahui berapa besar RAM yang saat ini terinstall di
komputer dan berapa besar kebutuhan RAM yang harus anda tambahkan. Untuk mengetahui
besarnya RAM pada komputer anda dapat melakukannya dengan klik kanan pada My
Computer dan pilih Properties. Pilih tab General maka berbagai informasi tentang komputer
termasuk kapasitas RAM akan ditampilkan. Cara lain untuk mengetahui jumlah RAM yang
61
_______________________________________________ Memori dan Media Penyimpanan
sedang anda gunakan adalah dengan menekan tombol control alt delete untuk menuju ke Task
Manager. Anda akan melihat jumlah RAM yang anda gunakan dalam tab process. Anda dapat
menambahkan membuka program lain yang dibutuhkan sampai mendapatkan jumlah total
RAM yang diperlukan. Setelah semua program yang anda perlukan terbuka maka anda dapat
menghitung jumlah RAM yang anda perlukan.
Menambahkan RAM dapat menjadi alternatif yang lebih mudah dan lebih murah untuk
meningkatkan kecepatan komputer. Selain menambahkan kapasitas RAM Anda dapat
membeli harddisk eksternal, yang dapat berguna untuk mentransfer dan menyimpan file-file
penting yang tidak sering digunakan. Usahakan hanya file-file yang sering digunakan saja
yang tertanam dalam hardisk untuk menciptakan ruang yang lebih luas dalam hardisk anda
yang dapat pula meningkatkan kecepatan komputer.
Pada saat kita menyalakan komputer, device yang pertama kali bekerja adalah Processor.
Processor berfungsi sebagai pengolah data dan meminta data dari storage, yaitu Hard Disk
Drive (HDD). Artinya data tersebut dikirim dari Hard Disk setelah ada permintaan dari
Processor. Tapi prakteknya hal ini sulit dilakukan karena perbedaan teknologi antara
Processor & Hard Disk. Processor sendiri adalah komponen digital murni, dan akan
memproses data dengan sangat cepat (Bandwidth tertinggi P4 saat ini 6,4 GB/s dengan FSB
800MHz). Sedangkan Hard Disk sebagian besar teknologinya merupakan mekanis yang tentu
cukup lambat dibandingkan digital (Bandwidth atau Transfer Rate HDD Serial ATA berkisar
150 MB/s). Secara teoritis kecepatan data Processor berkisar 46x lebih cepat disbanding
HDD. Artinya, apabila Processor menunggu pasokan data dari HDD akan terjadi “BottleNeck” yang sangat parah.
Untuk mengatasi keadaan itu, diperlukan device Memory Utama (Primary Memory) atau
disebut RAM. RAM merupakan singkatan dari Random Access Memory. RAM berfungsi
untuk membantu Processor dalam penyediaan data “super cepat” yang dibutuhkan. RAM
berfungsi layaknya seperti HDD Digital, karena seluruh komponen RAM sudah
menggunakan teknologi digital. Dengan RAM, maka Processor tidak perlu menunggu kiriman
data dari HDD. Saat ini RAM DDR2 mempunyai bandwidth 3,2 GB/s (PC400), agar tidak
menganggu pasokan maka saat ini Motherboard menggunakan teknologi Dual Channel yang
dapat melipatgandakan bandwidth menjadi 2x dengan memperbesar arsitektur menjadi 128bit. Itu artinya, 2 keping DDR2 dalam mode Dual Channel dapat memasok data dalam jumlah
yang pas ke Processor (3,2 GB/s x Dual Channel = 6,4 GB/s).
62
Pengantar Teknologi Informasi _________________________________________________
5.2.2 Alokasi Data Dalam Memori
Manajemen memori adalah kegiatan mengelola memori komputer, mengalokasikan memori
untuk proses sesuai keinginan, menjaga alokasi ruang memori bagi proses sehingga memori
dapat menampung banyak proses dan sebagai upaya agar pemogram atau proses tidak dibatasi
kapasitas memori fisik di sistem komputer.
Fungsi manajemen memori antara lain :
1. Mengelola informasi memori yang dipakai dan tidak dipakai.
2. Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan.
3. Mendealokasikan memori dari proses yang telah selesai.
4. Mengelola swapping antara memori utama dan disk.
Manajemen Memori dibedakan menjadi dua :
1. Manajemen Memori dengan swapping : manajemen memori dengan pemindahan
proses antara memori utama dan disk selama eksekusi.
2. Manajemen Memori tanpa swapping : manajemen memori tanpa pemindahan proses
antara memori utama dan disk selama eksekusi.
Kondisi tanpa swapping, bisa dikondisikan sebagai berikut :
1. Monoprogramming : sistem komputer hanya mengijinkan satu program/pemakai
berjalan pada satu waktu.
2. Multiprogramming dengan pemartisian statis : memori dibagi menjadi beberapa
sejumlah partisi tetap.
PENUKARAN DAN ALOKASI MEMORI
a. Penukaran : sebuah proses yang berada di dalam memori dapat ditukar sementara keluar
memori ke sebuah penyimpanan sementara, dan kemudian dibawa masuk lagi ke memori
untuk melanjutkan pengeksekusian.
b. Alokasi Memori : sebuah fungsi fasilitas untuk memesan tempat secara berurutan
alamat memori diberikan kepada proses secara berurutan dari kecil ke besar untuk tipe
data dinamis (pointer)
Jenis Alokasi dari Memori antara lain:
63
_______________________________________________ Memori dan Media Penyimpanan
1. Single Partition Allocation / Sistem Partisi Tunggal : alamat memori yang akan
dialokasikan untuk proses adalah alamat memori pertama setelah pengalokasian
sebelumnya.
2. Multiple Partition Allocation / Sistem Partisi Banyak : Banyak: sistem operasi
menyimpan informasi tentang semua bagian memori yang tersedia untuk dapat diisi
oleh proses-proses (disebut lubang).
Permasalahan Alokasi Memori:
1. First fit: Mengalokasikan lubang pertama ditemukan yang besarnya mencukupi.
Pencarian dimulai dari awal.
2. Best fit: Mengalokasikan lubang dengan besar minimum yang mencukupi permintaan.
3. Next fit: Mengalokasikan lubang pertama ditemukan yang besarnya mencukupi.
Pencarian dimulai dari akhir pencarian sebelumnya.
4. Worst fit: Mengalokasikan lubang terbesar yang ada
Metode yang paling sederhana dalam mengalokasikan memori ke proses-proses adalah
dengan cara membagi memori menjadi partisi tertentu. Secara garis besar, ada dua metode
khusus yang digunakan dalam membagi-bagi lokasi memori:
1. Alokasi partisi tetap (Fixed Partition Allocation) yaitu metode membagi memori
menjadi partisi yang telah berukuran tetap.
Kriteria-kriteria utama dalam metode ini antara lain:
a. Alokasi memori: proses p membutuhkan k unit memori.
b. Kebijakan alokasi yaitu "sesuai yang terbaik": memilih partisi terkecil yang cukup
besar (memiliki ukuran = k).
c. Fragmentasi dalam (Internal fragmentation) yaitu bagian dari partisi tidak
digunakan.
d. Biasanya digunakan pada sistem operasi awal (batch).
e. Metode ini cukup baik karena dia dapat menentukan ruang proses; sementara
ruang proses harus konstan. Jadi sangat sesuai dengan partisi berukuran tetap yang
dihasilkan metode ini.
f. Setiap partisi dapat berisi tepat satu proses sehingga derajat dari pemrograman
banyak multiprogramming dibatasi oleh jumlah partisi yang ada.
64
Pengantar Teknologi Informasi _________________________________________________
g. Ketika suatu partisi bebas, satu proses dipilih dari masukan antrian dan
dipindahkan ke partisi tersebut.
h. Setelah proses berakhir (selesai), partisi tersebut akan tersedia (available) untuk
proses lain.
2. Alokasi partisi variabel (Variable Partition Allocation) yaitu metode dimana sistem
operasi menyimpan suatu tabel yang menunjukkan partisi memori yang tersedia dan
yang terisi dalam bentuk s.
a. Alokasi memori: proses p membutuhkan k unit memori.
b. Kebijakan alokasi:
o Sesuai yang terbaik: memilih lubang (hole) terkecil yang cukup besar untuk
keperluan proses sehingga menghasilkan sisa lubang terkecil.
o Sesuai yang terburuk: memilih lubang terbesar sehingga menghasilkan sisa
lubang.
o Sesuai yang pertama: memilih lubang pertama yang cukup besar untuk
keperluan proses
c. Fragmentasi luar (External Fragmentation) yakni proses mengambil ruang,
sebagian digunakan, sebagian tidak digunakan.
d. Memori, yang tersedia untuk semua pengguna, dianggap sebagai suatu blok besar
memori yang disebut dengan lubang. Pada suatu saat memori memiliki suatu
daftar set lubang (free list holes).
e. Saat suatu proses memerlukan memori, maka kita mencari suatu lubang yang
cukup besar untuk kebutuhan proses tersebut.
f. Jika ditemukan, kita mengalokasikan lubang tersebut ke proses tersebut sesuai
dengan kebutuhan, dan sisanya disimpan untuk dapat digunakan proses lain.
Suatu proses yang telah dialokasikan memori akan dimasukkan ke memori dan
selanjutnya
dia
akan
bersaing
dalam
mendapatkan
prosesor
untuk
pengeksekusiannya.
o Jika suatu proses tersebut telah selesai, maka dia akan melepaskan kembali
semua memori yang digunakan dan sistem operasi dapat mengalokasikannya
lagi untuk proses lainnya yang sedang menunggu di antrian masukan.
o Apabila memori sudah tidak mencukupi lagi untuk kebutuhan proses, sistem
operasi akan menunggu sampai ada lubang yang cukup untuk dialokasikan ke
suatu proses dalam antrian masukan.
65
_______________________________________________ Memori dan Media Penyimpanan
o Jika suatu lubang terlalu besar, maka sistem operasi akan membagi lubang
tersebut menjadi dua bagian, dimana satu bagian untuk dialokasikan ke proses
tersebut dan satu lagi dikembalikan ke set lubang lainnya.
o Setelah proses tersebut selesai dan melepaskan memori yang digunakannya,
memori tersebut akan digabungkan lagi ke set lubang.
5.3 PERALATAN PENYIMPANAN MAGNETIC DAN OPTIC
Sebelumnya telah dibahas mengenai jenis-jenis memori yang ada di dalam komputer, seperti
main memory, register dan secondary storage. Dalam banyak kasus informasi yang telah
diproses disimpan dalam format yang terbaca oleh mesin, sehingga mungkin saja diakses pada
suatu waktu. Informasi tersebut biasanya disimpan dalam sebuah media penyimpanan
magnetik ataupun optik.
5.3.1 Harddisk
Harddisk memiliki prinsip kerja yang sama dengan Floppy Disk dan juga memiliki fungsi
sebagai penyimpan data. Yang membedakan antara Harddisk dan Floppy Disk adalah bentuk
fisik dan kapasitas penyimpanan data serta kecepatan aksesnya. Sesuai dengan namanya
(Hard yang berarti keras), media penyimpanan data dalam harddisk menggunakan media
logam dan dapat terdiri dari beberapa plat sehingga mampu menyimpan data yang lebih
banyak.
Tabel 5.3 Kapasitas penyimpanan
Nama
Byte (B)
Kilobyte (KB)
Megabyte (MB)
Gigabyet (GB)
Terabyte (TB)
Petabyte (PB)
Exabyte (EB)
Zettabyte (ZB)
Yottabyte (YB)
Kapasitas
1
1024 Byte
1024 Kilobyte
1024 Megabyte
1024 Gigabyet
1024 Terabyte
1024 Petabyte
1024 Exabyte
1024 Zettabyte
66
Pengantar Teknologi Informasi _________________________________________________
Gambar 5.6 Harddisk
Komponen-komponen dari harddisk:
Piringan logam hitam (platter) yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data. Jumlah
piringan ini beragam, mulai 1, 2, 3 atau lebih. Piringan ini diberi lapisan bahan magnetis yang
sangat tipis (ketebalan dalam orde persejuta inci). Pada saat ini digunakan teknologi thin film
(seperti pada prosesor) untuk membuat lapisan tersebut.
Head berupa kumparan. Head pada harddisk berbeda dengan head pada tape. Pada tape
proses baca tulis (rekam) menggunakan dua head yang berbeda, sedangkan pada haraddisk
proses baca dan tulis menggunakan head yang sama. Harddisk biasanya mempunyai head
untuk setiap sisi-sisi platter, untuk harddisk dengan dua platter dan dapat memiliki 4 head,
harddisk dengan tiga platter dapat memiliki sampai enam platter. Tetapi tidak berarti harddisk
dengan 16 head harus memiliki 8 platter. Dan ini dikenal dengan istilah translasi.
Gambar 5.7 Karakteristik harddisk
67
_______________________________________________ Memori dan Media Penyimpanan
Kinerja harddisk berhubungan dengan kecepatannya dalam proses transfer data. Berikut ini
beberapa parameter yang menentukan kinerja harddisk:
1. Kecepatan Putar (RPM)
Untuk harddisk dikenal beberapa sistem yang ukuran RPM-nya sebagai berikut:
Tabel 5.4 Ukuran RPM
3600 RPM
(Pre-IDE)
5200 RPM
(IDE)
5400 RPM
(IDE/SCSI)
7200 RPM
(IDE/SCSI)
10000 RPM
(SCSI)
2. Seek Time
Seek time adalah jumlah waktu yang diperlukan oleh lengan penggerak (actuator arm)
untuk menggerakkan head baca/ tulis dari dari track ke track lain. Nilai yang diambil
adalah nilai rata-ratanya yang dikenal dengan average seek time, karena pergerakan head
dapat hanya berupa pergerakan dari satu track ke track sebelahnya atau mungkin juga
gerakan dari track terluar menuju ke track terdalam. Seek time dinyatakan dalam satuan
millisecond (ms). Nilai seek time dari track yang bersebelahan sekitar 2 ms, sedang seek
time dari ujung ke ujung bisa mencpai 20 ms. Average seek time umumnya berkisar
antara 8 sampai 14 ms.
3. Head Switch Time
Telah disebutkan sebelumnya, seluruh head bergerak secara bersamaan, tetapi hanya ada
satu head saja yang dapat membaca pada saat yang sama. Head switch time dinyatakan
dalam satuan ms, mempresentasikan berapa lama rata-rata waktu yang diperlukan untuk
mengaktifkan suatu head setelah menggunakan head yang lain.
4. Cylender Switch Time
Mirip dengan head switch time, cylinder switch time berlaku untuk pergerakan silinder
dan track.
a. Rotational latency
Setelah head digerakkan ke suatu track yang diminta, head akan menunggu piringan
berputar sampai sektor yang akan dibaca berada tepat di bawah head. Waktu tunggu
inilah yang dikenal dengan rotational latency. Harddisk dengan putaran piringan yang
68
Pengantar Teknologi Informasi _________________________________________________
semakin cepat akan memperkecil rotational latency, tapi makin cepat piringan berutar
akan menyebabkan harddisk akan lebih cepat panas
Tabel 5.4 Ukuran RPM
Kecepatan Putar
(RPM)
3,600
Rotaional Latency
(ms)
8.3
4,500
6.7
5,400
5.7
6,300
4.8
7,200
4.2
b. Data Access Time
Didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan untuk menggerakkan head dan
menemukan sector yang dimaksud. Ini merupakan gabungan dari seek time, head
switch time dan rotational latency. Data access time dinyatakan dalam satuan ms.
c. Transfer Rate
Didefinisikan sebagai kecepatan transfer data antara harddisk dengan CPU. Makin
tinggi kecepatan transfer maka proses pembacaan atau penulisan akan berlangsung
lebih cepat. Transfer rate dinyatakan dalam Megabyte per detik (MB/s).
Transfer rate ditentukan juga dengan sistem pemetaan yang digunakan di harddisk.
Ada tiga macam tipe pemetaan, yang pertama adalah vertical, kedua adalah
horizontal sedangkan yang ketiga adalah campuran. Pada sistem pemetaan vertikal,
penempatan data akan dilakukan dengan menghabiskan kapasitas satu silinder terlebih
dahulu baru kemudian bergerak ke silinder berikutnya. Pada sistem pemetaan
horisontal pemetaan data dilakukan berdasarkan head, sedangkan pada sistem
pemetaan campuran digunakan kombinasi silinder dan head.
d. Data Throughput Rate
Parameter ini merupakan kombinasi dari data access time dan transfer rate. Di
definisikan sebagai banyaknya data yang dapat diakses oleh CPU dalam satuan waktu
tertentu. Data throughput rate tidak hanya dipengaruhi oleh harddisk, tetapi juga oleh
CPU dan komponenkomponen lain.
69
_______________________________________________ Memori dan Media Penyimpanan
5.3.2 Magnetic Tape
Suatu media perekam terdiri dari tape yang tipis dengan lapisan bahan magnetis yang bagus,
digunakan untuk merekam data analog atau data digital. Data disimpan dalam frame. Frame
dikelompokkan ke dalam blok atau record terpisah. Magnetic tape adalah suatu media akses
serial, serupa untuk kaset audio, dan juga data (seperti nyanyian pada tape musik) tidak bias
ditempatkan dengan cepat.
Gambar 5.8 Mekanisme penyimpanan magnetic tape
5.3.3 Floppy Disk
Floppy disk yang menjadi standar pemakaian terdiri dari 2 ukuran yaitu ukuran 5,25 inci dan
3,50 inci yang masing-masing ukuran memiliki 2 tipe kapasitas yaitu kapasitas Double
Density (DD) dan High Density (HD).
Gambar 5.9 Floppy disk
Disket diputar pada kecepatan 300 (double density) atau 360 rpm (high density). Sewaktu disk
berputar, head dapat bergerak keluar atau ke dalam sekitar 1 inci, menulis sekitar 40 atau 80
track. Head merekam dengan menggunakan metoda tunnel erasure, yaitu track akan diisi dan
sisi track yang bersebelahan akan dihapus untuk mencegah pencampuran.
70
Pengantar Teknologi Informasi _________________________________________________
Gambar 5.10 Floppy disk 3 ½ high-density menunjukkan Track dan Sector
5.3.4 Optical Disk
Mulai tahun 1983 sistem penyimpanan data optical disk mulai diperkenalkan dengan
diluncurkannya Digital Audio Compatc Disk. Setelah itu mulai berkembanglah teknologi
penyimpanan pada optical disk ini.
Gambar 5.11 Campact disk
Gambar 5.12 Perekaman CD-ROM
Baik CD-Audio maupun CD-ROM memakai teknologi yang sama, yaitu sama terbuat dari
resin (polycarbonate), dan dilapisi oleh permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium.
71
_______________________________________________ Memori dan Media Penyimpanan
Informasi direkam secara digital sebagai lubang-lubang mikroskopik pada permukaan yang
reflektif. Proses ini dilakukan dengan menggunakan laser yang berintensitas tinggi.
Permukaan yang berlubang mikroskopik ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening. Informasi
dibaca dengan menggunakan laser berintensitas rendah yang menyinari lapisan bening
tersebut sementara motor memutar disk. Intensitas laser tersebut berubah setelah mengenai
lubang-lubang tersebut kemudian terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor, yang kemudian
dikonversikan menjadi data digital.
5.3.5 DVD-ROM
DVD-ROM (digital versatile disc-ROM atau digital video disc-ROM) adalah disk yang
berkapasitas tinggi mampu menyimpan 4.7 GB sampai 17 GB, harus mempunyai drive DVDROM atau DVD player untuk membaca DVD-ROM dan menyimpan basisdata, musik,
perangkat lunak kompleks, dan gambar hidup.
Tabel 5.5 DVD device
DVD Device
keterangan
DVD-ROM
DVD-ROM Read-only device. Drive DVDROM juga
dapat membaca CDROM.
DVD recordable. Menggunakan teknologi seperti untuk
drive CDR.
Dapat direkam (recordable) atau dapat dihapus
(erasable). Multifungsi DVD device yaitu dapat
membaca DVD-RAM, DVD-R, DVD-ROM, dan disk
CD-R.
DVD device yang dapat ditulis ulang (rewriteable), juga
yang dikenal seperti erasable, recordable device. Media
dapat dibaca oleh kebanyakan DVDROM drive.
Sebuah teknologi yang sekarang lagi berkompetisi
dengan DVDRW dapat membaca disk DVDROM, CDROM tapi tidak kompatibel dengan disk DVDRAM.
DVD-R
DVD-RAM
DVD-R/RW atau DVD-ER
DVD+R/RW
72