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
