2. Main Memory (contoh: RAM)

Arsitektur Komputer
© 2009 Fakultas Teknologi Informasi Universitas Budi Luhur
Jl. Ciledug Raya Petukangan Utara Jakarta Selatan 12260
Website: http://fti.bl.ac.id Email: [email protected]
Pertemuan 4
Memori Internal
Memori Internal
Hirarki Memori
Register
Cache
Main Memory
Disc Cache
Magnetic Disc
Magnetic Tape
Optical Disc
Memori Internal
Karakteristik Hirarki Memori
Semakin Kebawah maka segitiga hirarki memiliki sifat:
1. Semakin Ke bawah , Semakin Murah Harga per-BIT-nya
a) Register merupakan jenis memori paling mahal
b) Magnetic Tape dan CD-ROM paling murah
2. Semakin Ke bawah , Semakin Besar Ukuran Kapasitasnya
a) Register ukuran kapasitasnya sangat kecil yaitu
dalam: 8bit…128bit
b) Magnetic Tape , CD, DVD-ROM dalam Giga Byte
Register
Cache
Main Memory
3. Semakin Ke bawah , Semakin Lambat Akses Datanya.
a) Register sangat cepat akses datanya
b) Tape Magnetic sangat lambat akses datanya.
Disc Cache
Magnetic Disc
Magnetic Tape
4. Semakin Ke bawah , Akses CPU semakin Jarang
a) Register hampir setiap saat diakses CPU
b) Magnetic Tape , CD-ROM sangat jarang diakses CPU
Optical Disc
Memori Internal
Memori pada sistem komputer dapat dibedakan menjadi :
1. Main Memory, disebut juga Internal Memory , contoh: RAM
2. Secondary Memory ,disebut juga External Memory, contoh Hard
Disk, RAID, Magnetic Tape dsb.
Berdasarkan Lokasinya , ada 3 jenis memori
1. Processor Memory (contoh: register)
2. Main Memory
(contoh: RAM)
3. External Memory (contoh: Hard Disk, RAID , CD-ROM, Tape)
Berdasarkan Fisik , ada 3 Jenis Memori
1. Semiconductor Memory
2. Magnetic Memory
3. Optical Memory
contoh: RAM, ROM, EEPROM, FLASH
contoh: Hard Disk ,Disket, Magnetic Tape
contoh: CD/R , CD/RW, DVD
Memori Internal
Ada 4 Metoda Akses Memori
1. Metoda Sequential Access

Akses data dilakukan secara berurutan , seperti pada pita magnetik

Akses Data sangat lambat, karena data yang akan di akses diurut
secara serial satu demi satu.

Contoh: Magnetic Tape Back Up Cartridge
2. Metoda Direct Access

Akses Data dilakukan secara langsung, berdasarkan posisi track dan
sector

Akses Data relatif lebih cepat, dibanding Sequential Access

Contoh : Hard Disk , Floppy Disk (disket)
6
Memori Internal
3. Metoda Random Access

Akses Data dilakukan dengan bantuan rangkaian Address Decoder

Address Decoder akan menghasilkan alamat data yang akan diakses

Akses Data Cepat , lebih cepat daripada Direct Access

Contoh: RAM (= random access memory)
4. Metoda Associative Access

Akses Data dilakukan dengan cara “compare” , yaitu
membandingkan “isi” data yang dicari dengan “key”-nya, bukan
berdasarkan alamat data

Jika “matched” maka data yang dicari ditemukan.

Akses Data sangat Cepat , contoh: Cache Memory
Memori Internal
Karakteristik Fisik dari Memori
1. Volatile > < Non-Volatile
Volatile :
- Listrik mati, Data hilang
- Penyimpanan dalam memori jenis ini tidak-permanent
- Contoh: RAM (EDO-RAM, SDRAM, DDRAM)
Non-Volatile : - Listrik Mati, Data Tidak Hilang
- Penyimpanan dalam memori jenis ini bersifat-permanent
- Contoh: EPROM, EEPROM, Flash Memory
Memori Internal
2. Erasable
Erasable :
><
Non-Erasable
Data dapat dihapus , untuk kemudian bisa diisi ulang
Contoh:
1. EPROM (= Erasable Programmable Read
Only Memory) dihapus dgn sinar Ultra Violet
2. EEPROM (=Electrically Erasable Programmable Read
Only Memory) dihapus dgn listrik
3. FLASH Memory dihapus dgn listrik
Non Erasable :
Data tidak dapat lagi dihapus , media ini “mono-use” sekali
pakai , Salah isi data, berarti harus dibuang, ganti media yg
baru lagi
Contoh: ROM (Read Only Memory) , PROM (Programmable
ROM)
Memori Internal
Random Access Memory (RAM)
Merupakan memory Baca/Tulis (R/W) dimana isi dari RAM dapat diupdate
setiap saat dan bersifat volatile serta digunakan data / instruksi selama
pemrosesan berlangsung.
Berdasarkan Struktur Komponen-nya ada 2 jenis RAM
1. SRAM (Static RAM) ,struktur terbuat dari komponen Transistor Bipolar
2. DRAM (Dynamic RAM ,struktur terbuat dari komponen Capacitor)
Static RAM :
1. Terbuat dari sistem transistor bipolar
2. Memerlukan daya operasional yang relatif besar
3. Tidak memerlukan rangkaian Refresh, karena sifat dari transistor.
4. Kerapatan perkeping IC yang sedikit ( kecil ), Kapasitasnya Kecil
5. Harga per byte-nya relatif lebih mahal
6. Kecepatan Akses Sangat Data tinggi
7. Effisien untuk sistem sistem kecil dan sistem yang memerlukan
kecepatan pemrosesan yang tinggi.
Memori Internal
Struktur Dasar sebuah SRAM (= Static RAM)
Memori Internal
DRAM (Dynamic RAM) :
1. Strukturnya dibangun dari komponen Capacitor
2. Memerlukan daya operasional yang relatif kecil
3. Kerapatan perkeping IC yang besar, shg kapasitasnya sangat besar
4. Memerlukan rangkaian untuk “Refresh Cycle”
5. Harga lebih murah
6. Effisien untuk sistem sistem besar
7. Kecepatan akses data yang relatif lambat dibanding SRAM
Catatan:
-“Refresh Cycle” diperlukan disini karena sifat memory berbahan dasar
Capacitor cenderung selalu mengalami kebocoran muatan listrik pada selmemori, sehingga kalau tidak di- refresh maka data yg disimpan dalam selmemori akan hilang
- Adanya proses Refresh inilah yang merupakan salah satu faktor kenapa jenis
memori DRAM memiliki kecepatan akses data yg relatif lambat.
Memori Internal
DRAM (= Dynamic RAM)
Keterangan:
1. Address Line untuk pengalamatan Sel
Memori
2. Storage Capacitor untuk menyimpan
muatan listrik yg tidak lain adalah data
itu sendiri.
3. Transistor digunakan sebagai
“Switch” untuk mengisi data ke
storage capacitor.
Memori Internal
Organisasi sebuah Memori DRAM 16 MBit
1. 16 Mbit chip dapat disusun dari 1M x 16 bit word
2. 1 bit/chip memiliki 16 lots dengan bit ke 1 dari setiap word berada pada
chip 1
3. 16 Mbit chip dapat disusun dari array: 2048 x 2048 x 4bit
4. Mengurangi jumlah addres pins
5. row address dg column address dijadikan satu (multiplexing)
6. 11 pins untuk address (211=2048)
7. Menambah 1 pin kapasitas menjadi 4x
Memori Internal
Diagram Organisasi Memory berkapasitas 16 Mbit
Memori Internal
ROM (Read Only Memory) :
Definisi:
ROM adalah memory yang berisi program yang bersifat tetap / tidak berubah
(non-volatile) sepanjang sistem yang digunakan memungkinkan.
Aplikasi penting dari ROM meliputi :
1. Microprogramming
2. Library subroutine bagi fungsi – fungsi yang sering diperlukan
3. Program program sistem
4. Tabel tabel fungsi
Sebelum operasi dari sistem komputer diaktifkan maka isi dari ROM akan diload terlebih dahulu ke dalam RAM  POST ( Power On Self Test )
POST adalah sebuah program inisialisasi sistem komputer, yang sekaligus
melakukan diagnostik standar pada sistem komputer , utk memastikan
komputer beroperasi sebagai mana mestinya.
Memori Internal
Permasalahan yang ada pada sistem ROM :
1. Langkah penyisipan data memerlukan biaya tetap yang tinggi
2. Tidak boleh terjadi kesalahan sekecil apapun. Apabila ternyata dijumpai
kesalahan pada satu bitnya maka ROM tersebut tidak dapat digunakan.
3. Untuk mengatasi hal tersebut diatas maka dibuatlah ROM yang dapat
diprogram dan dihapus seperti halnya RAM.
Keluarga ROM :
1. ROM (Read Only Memory )
2. EPROM ( Erasable Programmable Read Only Memory )
3. EEPROM ( Electrically Erasable Programmable Read Only Memory )
4. Flash ROM / Flash Memory
Memori Internal
SEL MEMORI
1. Elemen terkecil dari memori disebut Memory Cell (= sel memori)
2. Elemen Memori mampu menyimpan 1 bit data , yaitu bit “1” atau bit “0”
3. Elemen memori dibangun dari sebuah “Flip Flop” yang tak lain merupakan
sebuah bistable multivibrator.
4. Elemen memori berifat Read / Write , artinya data di dalam elemen memori
tersebut bisa dibaca , dan sebaliknya kedalam elemen memori tersebut bisa
di simpan sebuah data baru.
Ada 3 jenis Sinyal dalam sebuah sel memori
1. R/W signal, sebagai sinyal pengendali proses baca tulis
2. Select Signal, sebagai sinyal untuk memilih alamat sel
3. Data IN / OUT signal, yaitu merupakan data dari sel memori tersebut
Memori Internal
Error Correction pada RAM :
Error pada memory semikonduktor dapat dikategorikan sebagai kegagalan yang
berat dan kegagalan yang ringan.
1. Kegagalan yang berat merupakan kerusakan fisik permanen sehingga sel
memory yang mengalaminya tidak dapat lagi digunakan untuk menampung data.
2. Kegagalan yang ringan adalah kejadian yang random dan tidak merusak yang
mengubah isi sebuah sel memory atau lebih, tanpa merusak memory. Kegagalan
ringan ini salah satunya dapat disebabkan oleh masalah catu daya yang tidak
stabil.
Suatu error correction dapat dibuat untuk menjaga agar validasi dari data yang
dibaca maupun ditulis adalah absah.
Sistem error correction pada RAM biasanya menggunakan Hamming Code
dengan tujuan jika terjadi kesalahan data pada satu bitnya maka dapat dikoreksi
oleh sistem.
Memori Internal
Terima Kasih