Memory Internal

DASAR KOMPUTER
Memory
Overview
• Point pertimbangan
• Hirarki Memory
• RAM & ROM
• Error Detection
Memori….???
Point Pertimbangan
• Lokasi memori
• Memory prosesor
• Internal (main memory)
• Eksternal (Secondary memory)
• Kapasitas
• Word Size
• Jumlah Word
• Transfer Unit
• Word :
• Block :
• Metode Akses
• Sequential
• Direct
• Random
• Associative
• Kinerja
• Access Time
• Cycle Time
• Transfer Rate
• Tipe Bahan
• Semiconduktor
• Magnetic
• Optical
• Magneto Optical
• Karakteristik Fisik
• Volatile : Data hilang apabila tidak ada
alira listrik (catu daya)
• Non-volatile : Data tidak bisa hilang
apabila memory kehilangan catu daya.
• Erasable : Isi memory dapat dihapus
• Non-erasable : Isi memory tidak dapat
dihapus
Hirarki Memory
• Parameter memory yang saling bertolak belakang yaitu
• Harga
• Kapasitas
• access time.
• Access time semakin cepat → harga semakin mahal
• Kapasitas semakin besar → harga per bit semakin murah
• Kapasitas semakin besar → access time semakin lama.
• Komputer butuh memory
• waktu akses cepat
• kapasitas yang besar
• harga yang murah.
• Solusi : menggunakan memory bertingkat/hirarki memory
Hirarki Memory
Hirarki Memory
• Semakin ke bawah dari hirarki memory tersebut maka:
• harga per bit semakin rendah
• Kapasitas semakin besar.
• Waktu akses yang semakin lama
• Akses memory ke prosesor semakin berkurang.
• Kunci keberhasilan dari hirarki memory adalah pada point
4
• data/instruksi yang sering diakses oleh prosesor diletakkan pada
hirarki yang paling atas sehingga waktu yang dibutuhkan oleh
prosesor semakin singkat.
Mahal..????
Memory Semikonduktor
• Memory komputer :
• Dulu : cincin ferromagetik/core.
• Sekarang : bahan semikonduktor
Jenis Memory Semikonduktor
RAM
• Tipe RAM (Random Access Memory) umum digunakan
• Jenis memori RAM :
• Static RAM :
• Nilai 0 dan 1 disimpan pada konfigurasi gerbang logika flip-flop.
• Lebih cepat dalam akses data.
• Dynamic RAM :
• Terbuat dari cell yang menyimpan data berdasarkan muatan pada
kapasitor.
• Jika kapasitor memiliki muatan maka dinyatakan sebagai 1 dan jika
sebaliknya dinyatakan sebagai 0.
• Ukuran dynamic RAM lebih kecil
• Harganya lebih mahal.
• Butuh rangkaian refresh (penyegar).
ROM (Read Only Memory)
• Menyimpan data secara permanen.
• Data tidak bisa dihapus dan diubah.
• Biasanya hanya digunakan untuk menyimpan aplikasi
microprogramming dan aplikasi penting seperti :
• Pustaka fungsi /prosedur yang biasa diakses oleh
• Program sistem
• Table fungsi
• Permasalahan :
• Proses penyimpanan data memakan biaya yang cukup besar
• Jika terjadi error, maka semua ROM harus dibuang.
Programmable Read Only Memory
• PROM bisa ditulis ulang dengan menggunakan perangkat
khusus.
• EPROM, EEPROM dan flash memory merupakan
memory yang dapat dihapus dan ditulis kembali.
• EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)
• Proses penghapusan data menggunakan sinar ultraviolet dan
proses pembacaan menggunakan arus listrik.
• EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read
Only Memory)
• Proses penghapusan dan pembacaan data dapat dilakukan secara
elektrikal.
Organisasi Memory
Struktur Memori
• Komponen utama : memory cell.
• Sifat dari memory cell adalah sebagai berikut :
• Memiliki 2 kondisi yang dapat digunakan untuk merepresentasikan
0 dan 1.
• Cell tersebut bisa ditulis (walaupun hanya sekali) untuk menset
kondisi.
• Cell dapat dibaca.
• Tiap cell memory memiliki 3 terminal
• Select : memilih operasi yang akan dilakukan (read atau write)
• Control : memberikan sinyal kontrol penulisan /pembacaan data
• Data : data sebagai terminal data yang akan ditulis atau data yang
dibaca
Error Correction
• Memory semiconduktor rentan terhadap error
• Jenis Error pada memory semikonduktor
• Hard Error
• Error yang disebabkan oleh kerusakan permanent memory secara fisik
yang menyebabkan cell tidak mampu menyimpan data dengan benar.
• Soft Error
• Error yang bersifat acak dan hanya menyebabkan kerusakan konten
yang disimpan dalam cell.
• Butuh rangkaian logika untuk error detecting dan error
correction.
Proses Deteksi Error
• Proses Penulisan Data :
• perhitungan dilakukan terhadap data yang akan disimpan dengan
menggunakan sebuah fungsi yang akan menghasilkan sebuah code.
• Data dan code hasil perhitungan tersebut disimpan pada memory.
• Proses pembacaan data
• Data yang dihasilkan tersebut dibandingkan dengan data yang
tersimpan yang akan menghasilkan 3 kemungkinan :
• Tidak ada error.
• Ada error, tapi data bisa direcovery
• Ada error, tapi data tidak bisa direcovery(diselamatkan)
• Metode error correction sederhana yang digunakan adalah
metode Hamming Code
• Hamming Code ditemukan oleh Richard Hamming dari Bell
Laboratories.
Hamming Code
Hamming Code
• Prinsip hamming code digunakan dalam proses deteksi
dan koreksi error di memory komputer.
• Bit code yang digunakan disebut juga dengan nama
check bit.
• Check bit digunakan menghasilkan syndrome error yang
dapat menentukan lokasi error.
Hamming Code
Jumlah bit yang dibutuhkan untuk check bit error dapat dilihat pada tabel
dibawah ini.
Hamming Code
• Untuk mencapai karakteristik ini, data dan check bit
disusun berdasarkan 12 posisi seperti tabel.
• Check bit diletakkan pada posisi dimana hanya ada 1
buah bit 1 pada nilai binary posisi tersebut.
• Misalnya check bit kedua (C2) diletakkan pada posisi 2 (2 = 0010
→ hanya ada 1 bit 1 yaitu pada bit ke-2).
• Posisi sangat menentukan dalam proses penghitungan check bit.
Hamming Code
C1 = D1  D2  D4  D5  D7
C2 = D1  D3  D4  D6  D7
C3 = D2  D3  D4  D8
C4 = D5  D6  D7  D8
C1  D1  D2 
C2  D1 
C4 
C8 
D4  D5 
D3  D4 
D2  D3  D4 
D7
D6  D7
D8
D5  D6  D7  D8
Penggunaan Check Bit
• Check bit dihitung dan disimpan bersamaan dengan proses
penyimpanan data.
• Pada saat data dibaca, check bit dihitung lagi dengan
menggunakan persamaan diatas dan kemudian dibandingkan
dengan check bit yang tersimpan dengan menggunakan logika
EXCLUSIVE OR.
• Hasil perbandingan disebut sebagai syndrome
• Karakteristik syndrome :
• Jika semua bit syndrome error adalah 0
• Tidak ada error
• Jika syndrome error memiliki 1 dan hanya 1 bit 1,
• Ada error pada check bit
• Tidak diperlukan koreksi.
• Jika syndrome error memiliki lebih dari 1 bit 1
• ada error pada data
• nilai dari syndrome error menunjukkan lokasi bit yang mengalami error.
Tugas