Memory

TIU
 Memahami konsep organisasi sistem komputer dasar
 Mengetahui bagian utama sistem komputer
 Memahami hubungan dan cara kerja dasar bagian
utama sistem komputer
 Organisasi komputer pada prinsipnya adalah
bagaimana seorang pengembang komputer
mengkombinasikan dan menyusun komponenkomponen yang terdapat dalam suatu komputer
Komponen Dasar
Processor
Memory
bus
I/O device
komputer modern
 Processor: i7 950 3.06 GHz
 Memory: DDR3 4 GB
 I/O device: Hard disk SATA 320 GB, keyboard dan
mouse USB, VGA card ATI Radeon 4870 dengan LCD
monitor, sound card Audigy X-Fi, Blu Ray drive.
Bus
 Bus adalah jalur yang menghubungkan komponen-
komponen yang terdapat di komputer
 Wujud fisik bus adalah jalur-jalur pada sirkuit
elektronik yang dilalui oleh sinyal listrik
Data Bus
 8 bit, 16 bit, 32 bit atau 64 bit.
 prosesor memiliki lebar data bus 64 bit tetapi hanya
memiliki register integer general purpose sebesar 32
bit, prosesor tersebut dikategorikan sebagai prosesor
32 bit.
 mengirim data dari CPU dari dan ke alamat memori
atau I/O device tertentu
Address Bus
 Untuk mengetahui alamat memori atau alamat I/O
device tertentu.
 bus bekerja secara elektronik dan diterjemahkan ke
dalam bilangan biner.
 banyaknya alamat memory dan alamat I/O device
sama dengan 2n, dimana n adalah lebar address bus.
Lebar
Maksimal Alamat yang Dapat
Address Bus Diakses
20 bit
1,048,576 (~ 1 MB)
32 bit
4,294,976,296 (~ 4 GB)
64 bit
18,446,744,073,709,600,000
(~18,446,744 TB)
Control Bus
 Mengatur kapan suatu perangkat aktif.
 Pengaturan ini dibutuhkan agar tidak terjadi tabrakan
data pada data bus.
 Bus pada komputer pada umumnya diatur oleh
controller yang biasa disebut juga dengan chipset atau
bridge
Komputer
 Northbridge ( North-Bridge ) - Memory Controller
Hub (MCH) (intel)
 Southbridge ( South-Bridge) - I/O Controller Hub
(ICH) (intel)
Northbridge
 mengatur pertukaran data antara processor, graphic
card (PCI Express atau AGP) dan memory (RAM).
 Bus yang bekerja FSB.
Southbridge
 mengatur pertukaran data antar I/O device.
 Low Pin Count (LPC) bus.
Arsitektur Komputer
Arsitektur FSB dengan Multi Processor
Quick Path Interconnect (QPI)
HyperTransport
Processor
 komponen yang menjalankan program (baris-baris
perintah) yang tersimpan pada memory
 Mengambil perintah (fetch)
 Menterjemahkan perintah (decode)
 Melaksanakan perintah (execute)
CPU
 Control Unit (CU) yang mengambil perintah dan
menentukan perintah tersebut,
 Arithmetic and Logic unit, yang berfungsi
menjalankan perintah matematika dan logika
(misalnya operasi AND dan penjumlahan biner)
 Register, yaitu memory yang sangat cepat yang
digunakan untuk menampung perhitungan di CPU.
Selain itu terdapat register yang berfungsi khusus:
 Program counter (PC) yang menunjukkan perintah
selanjutnya yang akan dikerjakan oleh CPU
 Instruction register (IR) yang menunjukkan perintah yang
sedang dikerjakan saat ini.
Data Path Cycle
Fetch data Execute
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Ambil perintah selanjutnya dari memory dan tempatkan
di IR
Ubah PC agar menunjuk ke perintah selanjutnya
Tentukan jenis perintah yang harus dijalankan
Tentukan data yang akan diproses oleh perintah
selanjutnya
Tempatkan data tersebut di regiser
Kerjakan perintah dengan menggunakan data yang telah
ada tersebut
Tempatkan hasil perhitungan di memory atau register
Ulangi langkah 1 untuk perintah selanjutnya
Processor
 Kecepatan processor diukur dengan satuan Hertz
 Satu hertz adalah jumlah gelombang lengkap yang
dihasilkan dalam satu detik
Memory
 memory utama sering diidentikkan dengan RAM.
Memory ini bersifat volatile, artinya tanpa daya listrik,
data yang disimpan akan hilang.
 chip bios (EEPROM) yang bersifat non-volatile,
artinya walaupun tanpa daya listrik, data yang
terkandung didalamnya tetap ada.
Struktur Memory
Alamat
0000
0001
0002
0003
0004
0005
0006
0007
0008
0009
Sel
data A
data B
data C
data D
data E
data F
Memory
 Satu sel terdiri dari 8 bit atau satu byte, Byte
kemudian dikelompokkan menjadi word, yang terdiri
dari :
 4 byte untuk komputer 32 bit atau
 8 byte untuk komputer 64 bit.
 Data dalam satu word disusun dengan dua cara,
 big endian (byte paling kanan bernilai lebih besar) atau
 little endian (byte paling kanan bernilai lebih kecil).
 Satu byte terdiri dari 8 bit. Perlu diperhatikan bahwa
satu kilobyte bukan 1,000 byte, melainkan 1024 byte
(210)
Mekanisme cek kesalahan
 parity check ?
 Hamming ?
Memory - Processor
 Walaupun uluran memory utama saat ini telah
mencapai gigabyte namun kecepatan memory utama
masih relatif lebih rendah dibandingkan dengan
kecepatan processor.
 Kecepatan processor saat ini telah mencapai satuan
giga hertz sedangkan kecepatan memory utama belum
menembus angka satu gigahertz.
 Hal ini menyebabkan terjadinya bottleneck antara
CPU dan memory utama.
 data yang akan diproses di CPU dapat menggunakan
cache
Urutan Eksekusi
 Cache dibuat berlapis. Ada cache level 1 dan cache level 2.
Cache level 1 biasanya lebih kecil ukurannya daripada
cache level 2, namun kecepatannya lebih tinggi. Cache
level 1 terbagi menjadi instruction cache dan data cache.
Ketika akan mengeksekusi data, processor akan mencari
data tersebut di register, apabila tidak terdapat maka akan
mencari di cache level 1, kemudian cache level 2,
kemudian cache level 3 (jika ada), kemudian pada
memory utama (RAM), kemudian pada secondary
memory (magnetic disc, optical disc). Apabila processor
menemukan data di cache akan disebut sebagai cache hit.
Apabila tidak menemukan data di cache akan disebut
cache miss.
I/O Device
 I/O device adalah perangkat yang menjadi
penghubung antara manusia dan mesin.
 Perangkat ini menerima masukan dari manusia dan
merepsentasikan data yang telah diolah dalam format
yang dapat dimengerti oleh manusia.