IT233-Organisasi dan Arsitektur Komputer
Pertemuan 4
MEMORI KOMPUTER Jika CPU merupakan otak dari sebuah komputer, maka memory merupakan komponen pembantu kerja CPU dalam melakukan kegiatan pemrosesan data atau pengeksekusian sebuah perintah. Program dan perintah yang akan dieksekusi oleh processor, sebelumnya disimpan terlebih dahulu dalam sebuah memori. Beberapa tokoh mendefinisikan memori sebagai berikut : Tanembaun, 2001 “Memori merupakan bagian dari komputer tempat berbagai program dan data-data disimpan” Scot Mueller, 2003 “Secara umum, memori merupakan workspace (area kerja) dari processor komputer. Sedangkan memori utama dalam sebuah komputer merupakan tempat penyimpanan sementara dimana dibutuhkan oleh processor yang akan mengoperasikan program atau data tertentu”
Hirarki Memori Sebuah sistem komputer memiliki berbagai jenis memori yang memiliki kinerja, kapasitas dan kecepatan berbeda sesuai dengan tingkat hirarkinya. Memori yang memiliki hirarki yang paling atas, memiliki tingkat kecepatan yang paling tinggi tetapi memiliki kapasitas (kemampuan menyimpan data) paling rendah. Sesuai tingkat hirarkinya dibedakan sebagai berikut : 1. Register 2. Cache Memory (Static RAM) a. Internal Cache b. External Cache 3. Memori Utama (Dynamic RAM) 4. Memory Sekunder a. Magnetic Disk b. Optical Disk c. Magnetic Tape 1. Register Register merupakan memori dengan hirarki yang paling tinggi. Berada dalam chip sebuah processor dan merupakan bagian integral dari processor itu sendiri. Register merupakan memori dengan kemampuan proses paling cepat, dimana proses baca dan tulis dilakukan dalam satu siklus detik. 2. Cache Memory Cache memiliki kapasitas kecil tetapi berkecepatan tinggi dan dipasang di antara processor dan memori utama. Memori ini dibuat dengan latar belakang oleh adanya perbedaan kecepatan operasi antara processor dan memori utama yang bisa menjadi kendala bagi dicapainya efisiensi kerja sistem komputer. Disebut static karena terbuat dari bahan yang sifatnya statis. Penggunaan bahan statis menyebabkan memori cache dapat melakukan proses dengan sangat cepat, tetapi
IT233-Organisasi dan Arsitektur Komputer
Pertemuan 4
dengan harga yang mahal. Dan juga merupakan bahan yang cepat panas sehingga tidak tepat jika digunakan dalam jumlah besar. Ditinjau dari lokasi pemasangannya, memori cache terdiri dari : Internal Cache (on-chip). Merupakan memori cache yang dipasang langsung dalam sebuah processor External Cache. Memori ini memiliki kapasitas yang lebih besar dan ditempatkan di luar chip processor. 3. Memori Utama Memori utama dibuat dari bahan yang bersifat dinamis sehingga juga disebut sebagai Dynamic RAM. Harganya lebih murah, tidak cepat panas tetapi proses yang dilakukannya tidak secepat memori statis. Lebih dikenal dengan RAM (Random Access Memory). Disebut sebagai memory utama karena berhubungan langsung dengan processor dalam menyediakan program dan data yang dibutuhkan. 4. Memori Sekunder Menyediakan media penyimpanan sekunder dalam jangka waktu lama untuk program dan data yang kadang dibutuhkan, tetapi tidak secara aktif (biasanya terdiri dari unit disk yang terhubung secara elektronik ke sistem).
MEMORI UTAMA Memori utama bersifat volatile (sementara) dimana hanya menyimpan data dan program selama komputer hidup (memiliki power/daya listrik). Cara kerja memori utama : 1. Memori utama mengambil data dan program dari memori sekunder (hardisk, dll) untuk diolah (data dan program yang diambil tersebut adalah data dan program copyan). 2. Sementara diolah, data dan program yang asli masih utuh dalam memori sekunder. CPU mengeksekusi data dan program dari RAM. Jika ingin menyimpan secara permanen maka perubahan data dan program itu dikirim kembali ke memori sekunder (save file to disk). Satuan dan Pengalamatan Memory Informasi digital dapat disimpan dengan membedakan nilai-nilai tertentu seperti voltase atau arus. Bit adalah satuan pokok dari memori yang dapat berisi hanya sebuah angka 0 dan 1.
Bit berkumpul membentuk byte (8 bit sama dengan 1 byte), sedangkan byte berkumpul membentuk word. Sebagai contoh komputer dengan word 32 bit, berarti memiliki 4 byte/word. Jumlah bit yang dapat diakses dalam satu siklus memori disebut sebagai memory width atau memory word length. Pada komputer modern, memory word biasanya berupa angka integer dengan panjang dalam byte.
IT233-Organisasi dan Arsitektur Komputer
Pertemuan 4
Memory Address Memory terdiri dari sejumlah cell yang dapat menyimpan sepotong informasi. Setiap cell menyimpan sebuah angka yang disebut alamat. Jika sebuah memory memiliki n cell, maka memory tersebut akan memiliki alamat 0 sampai dengan n-1.
Ada beberapa jenis metode pengalamatan dalam sebuah komputer (8 bit, 12 bit, 16 bit, dll)
Pengaturan Byte dalam Memory Ada dua cara pengaturan byte dalam sebuah memori yaitu : 1. Big Endian Merupakan sistem penomoran memory komputer yang dimulai dari ujung terbesar ke ujung terkecil.
2. Little Endian Merupakan sistem penomoran memory komputer yang dimulai dari ujung terkecil ke ujung terbesar.
IT233-Organisasi dan Arsitektur Komputer
Pertemuan 4
Stuktur Memory Utama
Pada gambar diatas, terlihat bahwa didalam memori utama terdapat beberapa unit penting yaitu : MDR (Memory Data Register) Merupakan unit yang digunakan untuk menampung data yang dipilih dan untuk diteruskan ke processor. MAR (Memory Address Register) Merupakan unit yang digunakan untuk menampung alamat memori yang dikirim dari processor. Pemilih fungsi Read/Write Merupakan unit yang memberikan perintah input (write) dan output (read) kepada elemen memori lainnya. Urutan pembacaan data di dalam memori utama 1. Program counter di dalam processor mengirimkan alamat ke memori utama. 2. Alamat data yang dikirim dari program counter processor pada memori utama diterima oleh MAR. 3. Setelah alamat berada di dalam MAR, kemudian ditranslasikan ke dalam isyarat pilih yang akan meng-enable elemen memori yang diinginkan. Penerjemahan dilakukan dengan menggunakan rangkaian dekoder. 4. Setelah alamat yang diinginkan dicari dan ditemukan di dalam memori utama, kemudian data atau program yang ada didalamnya di copy ke dalam MDR. 5. Data atau program yang telah ditemukan tersebut dikirim ke processor melalui MDR. Berbagai Jenis Memori Utama Memori utama (RAM), berdasarkan teknologi yang dimilikinya dikelompokan menjadi beberapa tipe, yaitu : 1. SIMM (Single in-line Memory Module) 2. DIMM (Dual in-line Memory Module) 3. RIMM (Rambus in-line Memory Module)
IT233-Organisasi dan Arsitektur Komputer
Pertemuan 4
SIMM (Single in-line Memory Module) Mempunyai ukuran 30 atau 72 pin. Memori 30 pin digunakan untuk PC jenis 80286 sampai 80486 dan beroperasi pada 16 bit. Memory 72 pin banyak digunakan untuk PC jenis pentium dan beroperasi pada 32 bit. Memiliki satuan kecepatan nano second seperti 80ns, 70ns, 60ns, dll. Semakin kecil nilainya maka lebih cepat. Beberapa jenis RAM yang menggunakan tipe SIMM FPM (Fast Page Memory) Model memory yang paling lama, digunakan oleh generasi 486 atau sebelumnya. Menggunakan teknik paging untuk mengakses alamat dari suatu memori Paging adalah skema sederhana yang membagi memory ke dalam halaman dengan range antara 512 byte s/d sekian kilo byte untuk meningkatkan performa memory. FPM dapat muncul dalam bentuk SIMM atau DIMM DRAM (Dynamic RAM) DRAM menyimpan bit di dalam suatu sel penyimpanan (storage cell) sebagai suatu electrical charge yang harus disegarkan kembali (refresh) beratus-ratus kali setiap saat untuk meneruskan proses. EDO RAM (Extended Data-Out RAM) Ditemukan tahun 1995 untuk sistem pentium dan merupakan bentuk FPM yang telah dimodifikasi (HPM). Memori jenis ini tidak lagi digunakan untuk komputer yang baru. Biasanya muncul dalam bentuk SIMM 72 pin. Untuk dapat menggunakan EDO, chipset motherboard harus mendukung memori EDO. DIMM (Dual in-line Memory Module) Mempunyai ukuran 168 pin, kedua belah modul memori ini aktif dan setiap permukaan 84 pin. DIMM mendukung 64 bit data. Beberapa jenis RAM yang menggunakan tipe DIMM SDRAM (Synchronous DRAM) Merupakan pengganti DRAM, FPM dan EDO. SDRAM melakukan pengaturan memori supaya sama dengan CPU clock untuk pemindahan data yang lebih cepat. Terdapat dua kecepatan yaitu 100 MHz (PC100) dan 133 MHz (PC133). SDRAM merupakan tipe DRAM yang mengirim data dengan burst yang sangat tinggi, serta menggunakan interface high speed dan clocked. DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) Merupakan desain pengembangan SDRAM standart dimana data transfer dua kali lebih cepat. Terdapat di dalam 3 kecepatan yaitu 266MHz, 333MHz dan 400MHz dan mempunyai 184 pin.
IT233-Organisasi dan Arsitektur Komputer
Pertemuan 4
RIMM (Rambus in line Memory Module) Mempunyai ukuran 184, 232 dan 326 pin. Masing-masing versi dipasang dalam konektor yang ukurannya sama. Contohnya DR DRAM (Direct Rambus DRAM) dulu dikenali sebagai RDRAM. DR RAM adalah dari jenis SDRAM yang dibangunkan oleh Rambus. DR DRAM digunakan untuk CPU dari intel yang berkemampuan tinggi. Juga dikenali sebagai PC800 yang berkecepatan 400 MHz. beroperasi dalam bentuk 16 bit bukan 64 bit. Pada perkembangannya kini terdapat DR DRAM yang berkelajuan 1066MHz.
