Universitas Gadjah Mada 1 BAB IV MEMORI DAN

BAB IV
MEMORI DAN PEPANTI PENYIMPANAN
Memori adalah piranti yang digunakan untuk menyimpan informasi yang dapat
digunakan kemudian. Memori suatu sistem komputer dapat dibagi dalam dua kategori.
Pertama adalah bagian dari komputer yang memegang instruksi dan data yang sedang
diproses, yang dapat diakses prosesor secara langsung. Yang kedua adalah piranti yang
dapat menyimpan informasi, tetapi informasi ini hams dipindah ke memori kategori pertama
lebih dahulu agar dapat digunakan oleh prosesor.
IV.1 Jenis-jenis Memori
Dari definisi di atas yang termasuk pada kategori pertama sering disebut sebagai
memori primer, yaitu memori yang mutlak hams ada agar komputer dapat bekerja. Memori
ini tcrdiri atas IC ROM dan RAM. RUM (read only memory) adalah memori yang hanya dapat
dibaca , tetapi tidak dapat digunakan untuk menyimpan data. ROM biasanya berisi sistem
operasi dasar yang digunakan untuk mengendalikan proses masukan/keluaran (I/O) serta
mengkoordinasikan fungsi kerja dari seluruh piranti yang terhubung ke CPU. RAM (random
access memory) adalah memori yang dapat dibaca maupun ditulisi (dapat untuk menyimpan
data). Tetapi informasi yang tersimpan pada RAM biasanya hanya sementara dan akan
hilang jika catu daya komputer dimatikan.
Kategori kedua sering disebut sebagai memori sekunder, yang pada mulanya hanya
berupa piranti penyimpan tambahan yang tidak harus ada. Tetapi dengan semakin besarnya
ukuran perangkat lunak, maka akhirnya memori sekunder ini juga sangat diperlukan untuk
menunjang operasi sistem komputer. Jenis memori ini biasanya digunakan untuk
menyimpan data atau informasi yang sifatnya lebih permanen, yaitu data tidak akan hilang
meskipun catu daya komputer telah dimatikan, sehingga dapat digunakan untuk keperluan
lebih lanjut. Jenis memori ini mempunyai kecepatan transfer data yang jauh lebih rendah
daripada memori primer, karena mengandung unsur mekanis, terdiri atas floppy disk (disket),
hard disk, compact disk (CD), dan pita magnetik (Reel tape).
Secara umum memori ataupun piranti penyimpan dapat dibagi berdasarkan atas
beberapa klasifikasi tertentu, yaitu :
1. Berdasarkan hilang tidaknya data saat catu daya komputer dimatikan (berdasarkan sifat
penyimpanan yang permanen) :

Voletile Memory, yaitu memori yang isi atau informasi yang tersimpan di
dalamnya akan hilang saat catu daya komputer dimatikan. Jadi sifat pcnyimpanan
datanya hanya sementara atau temporer. Contohnya adalah : RAM (Random
Access Memory).
Universitas Gadjah Mada
1

Nonvoletile Memory, yaitu memori yang isi atau data yang tersimpan d dalamnya
tidak akan hilang meskipun catu daya dimatikan, jadi sifat ppenyimpanan datanya
permanen. Contohnya adalah ROM , floppy disk, hard disk, pita magnetik, dan
compact disk (CD).
2. Berdasarkan cara pembacaan datanya, yaitu :

Sequentially Addressed Memory, yaitu memori yang dalam pembacaan datanya
harus urut satu per satu mulai dari alamat awal sampai alamat dari lokasi data
yang dicari. Contohnya adalah pita magnetik.

Random Access Memory, yaitu memori yang dalam pembacaan datanya tidak
harus urut dari awal, tetapi dapat secara acak (random). Hampir semua
penyimpan sekunder mempunyai sifat ini kecuali pita magmentik.
3. Berdasarkan dapat tidaknya untuk dibaca I ditulisi, yaitu :

Read/Write (RW) Memory, yaitu memori yang dapat dibaca isinya sekaligus dapat
digunakan untuk menyimpan data atau dapat ditulisi. Contohnya adalah IC RAM,
floppy disk, hard disk, dan pita magnetik.

Read Only Memory, yaitu memori yang hanya dapat dibaca isinya tetapi tidak
dapat digunakan untuk menyimpan data. Contohnya adalah IC ROM, dan
compact disk (CD).

IV.2 Hirarki Memori
Dalam suatu sistem komputer selalu diinginkan suatu memori yang paling cepat,
mempunyai kapasitas penyimpanan data yang bestir untuk dapat mendukung segala
program aplikasi dengan harga yang murah. Sayangnya memori berkapasitas besar dengan
kecepatan yang tinggi akan menjadi sangat mahal, sehingga dalam perancangan perlu
dipertimbangkan dengan dana yang tersedia.
Pada piranti memori kecepatan tinggi, kecepatannya dibatasi oleh waktu yang
diperlukan isyarat untuk merambat melalui sambungan untai nalar kombinasional dan untuak
mengubah keadaan atau isi dari elemen penyimpan. Pada piranti penyimpan sekunder
kecepatan rendah, yang biasanya memerlukan gerakan fisik, maka kecepatannya dibatasi
oleh karakteristik mekanisnya. Kecepatan memori mempunyai hubungan yang terbalik
secara tak linier dengan harganya, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 4.1.
Universitas Gadjah Mada
2
Gambar 4.1 Hubungan antara harga dengan waktu akses beberapa memori.
Secara umum kriteria yang perlu dipertimbangkan dalam merancang
suatu sistem memori adalah :
1. Harga
2. Kapasitas
3. Kecepatan
4. Konsumsi daya
5. Keandalan
6. Kemampuan akses dan lama penyimpanan datanya
Dalam perancangannya sistem memori perlu diorganisasikan sedemikian rupa
untuk mendapatkan kecepatan proses dan minimasi harga yang optimal. Untuk itu sistem
dirancang dengan menggunakan beberapa jenis memori yang masing-masing
mempunyai penggunaan yang berbeda. Register digunakan untuk menyimpan informasi
di dalam CPU. Dalam hal ini kecepatan sangat diperlukan untuk menjaga agar prosesor
dapat beroperasi secepat mungkin. Instruksi dan data merupakan bagian dari eksekusi
program yang hares dapat diakses dengan cepat (dalam nano detik atau mikro detik).
Hal ini akan menjamin bahwa CPU tidak perlu menunggu informasi dari memori. File
yang berupa program pengembangan maupun surat dokumen, hams selalu dalam
kondisi siap diakses, tetapi biasanya dapat menunggu sementara ( dalam orde milidetik
maupun detik) untuk menampilkan maupun mengubahnya.
Universitas Gadjah Mada
3
Kelas-kelas data pada paragrap di atas tersimpan dalam dua area di dalam
sistem. Memori internal, yang berada didalam CPU atau dapat dicapai langsung ke
sistem bus, adalah piranti penyimpan tercepat dan digunakan untuk program yang
sedang atau siap untuk dieksekusi. Memori eksternal, yang diakses melalui sistem
masukan/keluaran (I/O), mempaunyai kecepatan yang lebih lambat tetapi kapasitasnya
jauh lebih besar. Memori eksternal paling sering digunakan untuk menyimpan file atau
data yang sedang digunakan atau untuk menyimpan data cadangan (backup).
Gambar 4.2 Hirarki sistem pengingat.
Pada gambar di atas diperliahtkan bahwa memori internal dapat mencapai empat
lapis, tergantung pada perancangan sistemnya. Memori eksternal sering dibagi menjadi
dua kelas yang bergantung pada kecepatan aksesnya. Program dan data yang secara
reguler digunakan oleh sistem akan disimpan secara on-line, yaitu disimpan pada hard
disk kecepatan tinggi yang terpasang pada sistem komputer. Sedang file cadangan baik
data maupun program yang penting biasanya disimpan secara
yaitu pada media
penyimpan yang dapat dilepas (tidak merupakan bagian dari sistem komputer), seperti
pita magnetik atau floppy disk (disket).
IV.3 Memori Internal
Seperti yang diperlihatkan pada Gambar 4.2, memori internal dapat terdiri atas
empat komponen. Memori internal digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang
diperlukan dalam eksekusi program. Kecepatan akses pada jenis memori ini akan sangat
menentukan unjuk keija sistem.
Universitas Gadjah Mada
4
Pada Gambar 4.3 diperlihatkan diagram kotak komputer dengan keempat
komponennya, yaitu control store, register, memori utama dan memori cache yang
terletak antara memori utama dan unit kontrol serta ALU. Memori cache dapat dipandang
sebagai buffer antara memori utama dengan CPU. Perlu dicatat bahwa tidak semua
sistem dibuat dengan menggunakan keempat komponen diatas. Beberapa sistem dibuat
hanya dengan menggunakan register dan memori utama sebagai memori internalnya.
IV.3..1 Memori Utama
Memori uatma biasanya diimplementasikan dengan menggunakan piranti yang
dapat diakses secara acak (random), yang berarti bahwa lama waktu aksesnya sama
untuk semua lokasi. Dalam hal ini terdapat batasan dalam perancangan untuk setiap sel
dari memori, yaitu :

setiap elemen memori harus dapat dipilih oleh nilai alamat dalam MAR (Memory
Address Register).

Elemen memori yang terpilih harus tanggap terhadap perintah input (write) atau
output (read).
Pembacaan pada memori dilakukan oleh urutan langkah yang dimulai dengan
mentransfer alamat data yang akan diakses ke MAR. Unit memori akan menyalin isi
dari elemen memori yang dituju kedalam MDR (Memory Data Register). Akhirnya
informasi yang diinginkan akan ditransfer dari MDR ke register. Yang pertama kali
harus dilakukan sesudah alamat berada dalam MDR adalah mentranslasikannya
kedalam isyarat pilih yang akan meng-enable elemen memori yang diinginkan.
Translasi dapat dilakukan dengan menggunakan untai dekoder seperti yang
diperlihatkan pada Gambar 4.4, yang akan mentranslasikan tiga jalur alamat kedalam
delapan jalur pilih.
Universitas Gadjah Mada
5
Gambar 4.3 Struktur internal CPU dengan empat aras memori.
Terdapat dua cara agar keluaran dekoder alamat pada Gambar 4.4 dapat
digunakan untuk memilih elemen memori yang diinginkan. Metoda yang digunakan
akan
bergantung
pada
pengorganisasian
piranti
memorinya.
Gambar
4.5
memperlihatkan organisasi memori yang biasa digunakan dalam keping (chips)
ROM. Alamat dalam MAR akan meng-enable salah satu jalur pilih vertikal, yang
kemudian akan meng-enable masing-masing posisi bit di dalam lokasi memori yang
terpilih. Dalam hal ini jalur dari dekoder alamat sering disebut word select lines.
Universitas Gadjah Mada
6
Jalur pemilih elemen memori
Pengorganisasian yang umum digunakan dalam keping RAM yang besar adalah
dengan membagi MAR kedalam jalur pilih baris dan kolom. Elemen memori individual
disusun dalam suatu larik baris-kolom dua dimensi seperti yang diperlihatkan pada Gambar
4.6. Pengorganisasian seperti ini biasa disebut sebagai suatu bidang (plane) bit tunggal sel
memori. Untuk membuat suatu memori yang lengkap, diperlukan bidang bit sebanyak
panjang kata (words) komputer.
Universitas Gadjah Mada
7
Gambar 4.6 Pemilih memori baris dan kolom dua dimensi.
Gambar 4.7 memperlihatkan bagaimene bit-bit dari kata W m,n diletakkan pada
perpotongan baris m dan kolom n dalam setiap bidang bit yang sesuai. Seluruh sel memori
pada masing-masing bidang bit dihubungkan ke posisi bit yang sesuai dalam register data
memori (MDR) oleh jaour data tunggal. Jalur ini digunakan baik untuk operasi baca maupun
operasi tulis. Dekoder alamat dan jalur pilih alamat baris dan kolom digunakan bersamasama oleh bidang bit.
Sel memori individual dapat diimplementasikan baik dengan menggunakan flip-flop
maupun untai transistor yang menggunakan kapasitor sebagai elemen penyimpannya. Jika
elemen penyimpannya adalah flip flop, maka disebut sebagai RAM statis atau SRAM, karena
flip-flop
Universitas Gadjah Mada
8
Gambar 4.7 Penggambaran bidang bit memori dalam tiga dimensi.
dapat memegang keadaannya sampai ada operasi pengubahan. Waktu akses dari SRAM
kecepatan tinggi antara 5 sampai 50 nano-detik. Memori jenis ini biasa digunakan sebagai
memori cache karena memiliki kecepatan tinggi. Jika elemen penyimpannya adalah
transistor tunggal yang dihubungkan dengan kapasitor, disebut sebagai RAM dinamis atau
DRAM, karena muatan pada setiap kapasitor harus disimpan ulang atau disegarkan kembali
(refresh) pada setiap periode tertentu oleh untai khusus yang menjaga agar data tetap
tersimpan. Waktu aksesnya biasanya 10 sampai 50 kali lebih lambat dibanding SRAM.
Meskipun lebih lambat, namun DRAM banyak digunakan sebagai memori utama karena
harganya jauh lebih murah dan kapasitas per kepingnya lebih besar.
Diagram untai elemen SRAM dan DRAM diperlihatkan pada Gambar 4.8. Gambar
4.8(b) memperlihatkan satu bit (sel) DRAM yang hanya terdiri atas satu transistor dan satu
kapasitor, sebaliknya pada gambar (a), setiap gerbang yang digunakan untuk menyusun sel
SRAM terdiri atas lebih dari satu transistor.
Gambar 4.9 memperlihatkan diagram pewaktuan (timing diagram) siklus pcmbacaan
dan penulisan memori. Dalam siklus pernbacaan, alamat mulai aktif pada titik A, yang
merupakan awal siklus pembacaan, dan harus tetap dipertahankan stabil selama siklus
pembacaan. Untuk mengurangi waktu akses maka input chip enable harus aktif sebelum titik
B. Output data menjadi valid sesudah titik C dan tetap valid selama alamat dan input chip
enable dipegang. Input kontrol R/W tidak diperlihatkan pada gambar, tetapi hams
dipertahankan dalam keadaan tinggi selama siklus berlangsung.
Universitas Gadjah Mada
9
Universitas Gadjah Mada
10
Gambar 4.Diagram pewaktuan siklus baca dan siklus tulis pada memori.
Siklus penulisan diperlihatkan pada gambar (b). Selain alamat dan input chip enable,
pulsa tulis (write) yang aktif rendah pada jalur R/W dan data yang akan disimpan harus
diaktifkan selama siklus penulisan. Pewaktuan dari masukan data sedikit agak longgar dan
dapat dipenuhi hanya dengan menahan masukan data tetap stabil selama siklus
berlangsung. Tetapi penerapan dari pulsa tulis mempunyai dua parameter pewaktuan yang
kritis, yaitu waktu setup alamat dan lebar pulsa tulis. Waktu setup alamat adalah waktu yang
dibutuhkan alamat untuk menstabilkan diri dan waktu yang harus dilewati sebelum pulsa tulis
dapat diaktifkan. Dalam Gambar 4.9(b), waktu setup alamat adalah interval waktu antara titik
A dan B. Lebar pulsa tulis akan menentukan lama waktu input tulis dalam keadaan rendah.
Waktu siklus tulis adalah interval waktu antara titik A dan D yang merupakan penjumlahan
antara waktu setup alamat, lebar pulsa tulis, dan waktu recovery. Untuk beberapa jenis
piranti memori, waktu recovery tulis dan baca dapat nol.
Universitas Gadjah Mada
11
Gambar 4.10 memperlihatkan diagram pewaktuan dari siklus pembacaan, penulisan
dan refresh dari memori DRAM. Untuk siklus pembacaan, WE (write enable) hams tidak aktif
sebelum pulsa CAS digunakan dan tetap dipertahankan tidak aktif sampai pulsa CAS
selesai. Sesudah alamat kolom di-strobe, RAS akan menjadi tinggi, dan dengan CAS
rendah, maka data bit akan disediakan pada DOUT.
Untuk siklus tulis, maka isyarat DIN harus diaktifkan dengan berubahnya keadaan
CAS menjadi rendah. Proses penulisan dilakukan melalui pin DIN dengan RAS, CAS dan
WE harus aktif rendah. Pin DOUT harus dipertahankan pada kondisi impedans tinggi selama
siklus penulisan. Untuk siklus penyegaran (refresh), alamat bans dan pin CAS dibuat tidak
aktif, sedankan pin DOUT dipertahankan pada kondisi impedans tinggi.
IV.3.2 Memori Cache
Memori cache adalah piranti memori yang umumnya mempunyai kapasitas yang
kecil namun berkecepatan tinggi, dan diletakkan diantara memori utama dan ALU serta unit
kontrol. Memori cache berfungsi untuk menyimpan instruksi dan data sementara selama
proses eksekusi dan menyediakan fasilitas :

Pengaksesan data yang lebih cepat dari pada memori utama

Sebagai media yang memungkinkan terjadinya pengaksesan data dan instruksi,
sementara memori utama sibuk dengan operasi input/output.
Universitas Gadjah Mada
12
Gambar 4.10 Diagram pewaktuan DRAM 2164.
Gamar 4.11 memperlihatkan lokasi cache terhadap bagian lain dari sistem. Bus yang
menghubungkan cache ke unit kontrol dan ALU disebut bus prosesor atau bus lokal (local
bus). Jika unit kontrol ingin membaca data dari memori, maka permintaan alamat dan Baca
dikirim melalui bus lokal ke cache. Jika data yang diinginkan berada dalam cache, maka
cache akan menanggapi dengan capat, dan prosesor dapat melanjutkan proses yang lain
tanpa harus menunggu tanggapan dari memori utama yang relatif lebih lambat .
karena kapasitas cache jauh lebih kecil daripada memori utama, maka kadangkadang instruksi atau data yang diminta prosesor tidak selalu berada dalam cache. Dalam
hal ini, untai kontrol di dalam cache akan melewatkan alamat dan permintaan Baca dari bus
lokal ke bus sistem. Kemudian memori utama akanb menanggapi dengan membaca lokasi
yang diinginkan. Karena kecepatan memori utama lebih lambat dari cache, maka prosesor
akan dipaksa untuk menunggu atau beristirahat sementara memori utama sedang
menanggapi, yang disebut sebagai keadaan tunggu (wail state). Pewaktuan yang
Universitas Gadjah Mada
13
menunjukkan hubungan transfer data antara cache dan memori utama diperlihatkan pada
Gambar 4.12.
Penggunaan cache dikendalikan oleh perangkat keras dan perangkat lunak sistem.
Pembacaan informasi dari cache dapat dilakukan secara langsung, tetapi metoda
penulisannya memerlukan perancangan yang khusus. Jika kata dalam cache berubah, maka
isi dari cache tidak lagi konsisten dengan informasi yang ada pada memori utama. Hal ini
dapat menjadi masalah jika memori utama tidak diperbaharui sebelum informasi di dalam
cache berubah. Terdapat dua cara yang lazim digunakan untuk menangani masalah ini.
Universitas Gadjah Mada
14
Cara pertama adalah dengan mengubah isi kata di dalam memori utama setiap kali
isi cache barubah. Pendekatan ini dikenal sebagai write-through. Cara ini sangat
sederhana tetapi tidak esifien. Karena kecepatan memori utama beberapa kali lebih lambat
dari cache, maka pemrosesan instruksi berikutnya akan tertunda. sampai operasi penulisan
pada memori utama selesai. Juga terdapatkemungkinan kata yang sama dapat berubah
beberapa kali sebelum digunakan oleh program yang lain. Dalam kasus ini metoda write
through menjadi tidak efisien.
Altematif kedua adalah dengan mengelompokkan kata dari cache bersama-sama
dalam suatu blok dan menulis keseluruhan blok ke memori utama hanya jika blok diperlukan
oleh instruksi lain atau data dan beberapa kata dalam blok telah berubah. Prosedur ini
dikenal sebagai write-back. Pada metode ini perlu ditambahkan bit pengubah pada
masing-masing elemen cache. Bit ini akan diset 1 jika sembarang kata dalam blok berubah.
Bit pengubah akan ditest selama pengaksesan setiap elemen cache bersamaan dengan
membandingkan label (tag). Jika terjadi ketidak cocokan, maka informasi yang ada pada
cache hams ditulis kembali ke memori utama sebelum blok yang Baru dimuat. Matoda ini
akan menghemat waktu dalam program. Tetapi metoda ini dapat memperlambat sistem jika
program mengandung sejumlah besar lompatan panjang dan adanya penyebaran data yang
menyebabkan sering hilangnya cache.
IV.3.3 Register
Lapis register dalam hirarki memori mengacu pada akumulator dan register guna
umum yang digunakan dengan ALU. Biasanya disusun dari flip-flop (satu per bit) dan seperti
juga cache, lebih cepat dari memori utama. Meskipun waktu aksesnya tidak lebih cepat dari
cache, tetapi operasinya berbeda. Loading dari cache berada dibawah kontrol sistem operasi
dan bersifat transparan pada programer. Loading data ke dalam register seperti akumulator,
merupakan merupakan tanggung jawab dari pemrogram atau kompiler.
Keuntungan penggunaan register untuk penyimpan data adalah tidak adanya data
yang hilang. Waktu aksesnya umumnya lebih cepat dari memori cache.
IV.3.4 Control Store
Kendali penyimpan pada hirarki mernori internal terletak pada lapisan tertinggi,
karena merupakan unit memori yang akan diakses pertama kali dalam urutan eksekusi
program. Memori ini biasanya diimplementasikan dengan SRAM kecepatan tinggi, atau
ROM, seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah.
Universitas Gadjah Mada
15
IV.4 Memori Eksternal
Memori ekstenal adalah piranti penyimpan yang biasanya penbyimpanan datanya
bersifat permanen dan mempunyai kapasitas yang jauh lebih besar dari pada memori utama,
dan tidak harus menjadi satu dengan sistem. Berdasarkan pada perbedaan kecepatan dan
metoda pengaksesannya, memori ekstemal dapat dibagi menjadi tiga, yaitu
1. Piranti rotasional, yang berorientasi ke cakram (disk), dimana media tempat
penyimpanan informasinya berbentuk cakram yang berputar.
2. Piranti akses langsung (direct access), yang mempunyai operasi yang sama dengan
memori utama kecuali waktu aksesnya yang lebih lambat.
3. Piranti sekuensial, yang beroriantasi ke pita, dengan media penyimpan informasinya
berupa pita magnetik dan dalam pembacaan maupun penulisan datanya harus secara
sekuensial (runtut).
IV.4.1 Piranti penyimpan on-line rotasional
Peiranti penyimpan rotasional menyimpan informasi pada cincin yang konsentris
atau biasa disebut dengan track. Data diformat dalam blok-blok pendek atau sektor dan
disimpan pada permukaannya. Karakteristik yang pentin pada memori rotasional adalah
Universitas Gadjah Mada
16
bahwa piranti ini merupakan media penyimpan yang labih murah dari memori utama maupun
cache, hanya saja kecepatannya jauh lebih rendah:
Waktu aksesnya jauh lebih lama dibanding dengan waktu akses memori utama,
karena pada operasi I/O memerlukan tambahan beberapa langkah sebagai berikut :
1. Program memerlukan akses ke disk dari unit I/O.
2. Kepala baca/tulis (read/write head) diatur letaknya pada trak yang benar.
3. Sistem akan menunggu sampai sektor yang tepat berputar dibawah kepala
(head). Sistem dapat mengerjakan pekerjaan yang lain selama menunggu
langkah 2 dan 3.
4. Sistem akan menulis/membaca data dari atau ke hard disk.
Waktu yang diperlukan untuk mengatur posisi head diatas trak yang tepat dikenal
sebagai waktu can (seek time), yang umumnya mempunyai orde sepersepuluh mili detik.
Waktu yang dibutuhkan untuk berputar sampai sektor yang tepat berada dibawah head
disebut latency tima, yang pada hard disk berkisar antara 8 sampai 17 mili detik, sedang
pada floppy disk (disket) sekitar seratus mili detik. Waktu akses adalah jumlah dari waktu
yang dibutuhkan sistem untuk menanggapi permintaan akses (disk request) ditambah
dengan waktu pencarian (seek time), latency time, dan waktu baca/tulis.
Waktu akses yang cukup lama pada memori sekunder ini dapat menyebabkan
turunnya unjuk kerja prosesor yang cepat. Untuk mengatasinya maka dipasang memori
cache sekunder, yang akan bekerja sebagai penyangga (buffer) kecepatan tinggi antara disk
ayng berkecepatan rendah dengan CPU yang berkecepatan tinggi. Konsep dan
perancangannya sama seperti pada memori utama.
Cache sekunder merupakan salah satu pilihan khas dengan hard disk atau disk optis
yang berkapasitas besar. Memori cache dapat meningkatkan unjuk kerja sistem dalam dua
cara, yaitu :

Permintaan disk (disk request) tidak selalu harus menunggu akses mekanis
karena informasi dapat ditampung dalam cache.

Jika informasi berada dalam cache, pesat transfer merupakan fungsu dari
kecepatan rangkaian elektronik, dan bukan pada kecepatan mekanisme putarnya.
IBM menyebut disk sebagai piranti penyimpan akses langsung (direct access storage
devices).
IV.4.2 Piranti penyimpan on-line akses langsung
Piranti penyimpan ini tersusun atas inti magnetik. dan telah dikembangkan sejak 15
tahun
yang lalu. Piranti ini dirancang mempunyai tanggapan yang sama seperti pada floppy disk
hanya jauh lebih cepat, yaitu waktu aksesnya dalam orde mikro detik. Salah satu
Universitas Gadjah Mada
17
teknologinya adalah magnetic bubble memories, yang menyimpan data di dalam kawasan
magnetik di dalam chip. Teknologi yang lain adalah charge-coupled device (CCD) dimana
data disimpan sebagai muatan listrik dalam suatu chip. Karena tidak ada gerakan mekanis,
maka kecepatannya lebih tinggi dari disk. IIanya sayangnya piranti ini kurang ekonomis,
sehingga hanya digunakan pada aplikasi-aplikasi khusus, seperti pada perekaman daata
citra pada kamera CCD.
V.4.3 Piranti penyimpan off-line dengan akses sekuensial
Metoda ini pada prinsipnya sama dengan metoda perekaman pada pita magnetik,
kecuali susunan head dibuat sedemikian rupa sehingga dapat membaca/menulis pada
beberapa trak secara paralel. Pita magnetik terdiri atas deretan rekaman dengan panjang
variabel yang dipisahkan oleh suatu ruang yang tidak ada rekamannya (gaps). Alamat dari
informasi berdasarkan nomor rekaman pada pita.
Operasi Baca dan tulis dapat dalam mode rekam, dimana pita akan berhenti sesudah
membaca setiap rekaman, atau dalam mode kontinyu, dimana pita bergerak secara kontinyu
sampai transfer data selesai. Dalam mode rekam, waktu akses merupakan penjumlahan dari
waktu start, waktu baca/tulis, waktu gap, dan waktu stop. Dalam mode kontinyu waktu akses
merupakan hasil jumlah dari waktu start, waktu baca/tulis, waktu gap dan satu waktu stop.
Pita magnetik merupakan salah satu alternatif yang banyak dipakai untuk pertukaran
data antar sistem, karena mudah dibawa-bawa atau disimpan di luar sistem komputer serta
kapasitasnya cukup besar. Harganya relatif lebih murah tetapi wkatu aksesnya paling
lambat, sehingga tidak praktis jika digunakan untuk piranti penyimpan on-line.
Universitas Gadjah Mada
18