Arsitektur dan Organisasi Komputer (Memory Internal)

Memori Internal

Pengertian Memori  

Memori adalah bagian dari komputer tempat program–program dan data– data disimpan. Memori juga diartikan sebagai tempat informasi, dibaca dan ditulis, dimana terdapat berbagai jenis, teknologi, organisasi, unjuk kerja dan harga memori. 

Memory pada sistem komputer dapat dibedakan menjadi : 

1.      Internal memory

2.      Eksternal memory 

Memory digunakan untuk menyimpan data atau program yang akan diproses oleh processor. Berdasarkan sifat dari data tersebut yang berhubungan dengan pemrosesan maka dapat di katagorikan : 

1.      Data yang sedang diproses 

2.      Data yang akan diproses 

3.      Data yang belum diproses 

Karakter Sistem Memori 

Karakteristik memori terbagi atas beberapa bagian yaitu 

        

Tiga konsep Unit of Transfer yang saling berhubungan bagi internal memori : 

1. Word

    Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk

    merepresentasikan bilangan dan panjang instruksi. 

2. Addressable Units

    Pada sejumlah sistem, addressable unit adalah word. Namum terdapat sistem yang

    mengijinkan pengalamatan pada tingkat byte. 

3. Unit of Transfer 

    Satuan ini merupakan jumlah bit yang dibaca atau yang dituliskan kedalam memory

    pada suatu saat. Satuan transfer tidak perlu sama dengan word atau addressable

    unit. Bagi external memory seringkali data ditransfer dalam jumlah yang jauh lebih

    besar dari word dan hal ini dikenal sebagai block.  

 

   1.)  Hierarkhi Memory 

Spektrum dari teknologi didalam sistem memory : 

•       Semakin kecil waktu akses, semakin besar harga perbit

•       Semakin besar kapasitas, semakin kecil harga perbit

•       Semakin besar kapasitas, semakin lama waktu akses 

      jika kita bergerak turun dari atas ke bawah maka akan didapat :

      •        Penurunan harga perbit

      •        Peningkatan kapasitas

        Peningkatan waktu akses ( waktu akses yang semakin lama ) 

      •        Penurunan frekwensi akses memory oleh CPU 

     jika kita bergerak turun dari atas ke bawah maka akan didapat :

     •        Penurunan harga perbit

     •        Peningkatan kapasitas

     •        Peningkatan waktu akses ( waktu akses yang semakin lama ) 

     •        Penurunan frekwensi akses memory oleh CPU 

  

         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          

     contoh: RAM, ROM, EEPROM, FLASH

2.  Magnetic Memory   

     contoh: Hard Disk ,Disket, Magnetic Tape

3.  Optical Memory    

     contoh: CD/R , CD/RW, DVD 

2.) Tipe tipe memory Semikonduktor  

1.   RAM (Random Access Memory ) 

•         Static RAM SRAM,struktur terbuat dari komponen Transistor     Bipolar

•         Dinamic RAM DRAM ,struktur terbuat dari komponen    Capacitor       

2.   ROM ( Read Only Memory ) 

•         Mask ROM programmed by factory

•         PROM ( Programmable ROM ) programmed by user  

ØØ  Erasable PROM ( EPROM ) → UV Light ; Chip

ØØ  Level. Electrically Erasable PROM → Electrical ; Byte Level.

ØØ  Flash ROM → Electrical ; Block Level. 

A.  Random Access Memory (RAM)

Merupakan memory Baca Tulis dimana isi dari RAM dapat diupdate setiap saat dan bersifat volatile serta digunakan data / instruksi selama pemrosesan berlangsung.

 

ØØ  Dinamic RAM :  

•        Terbuat dari bahan kapasitif

•        Memerlukan daya operasional yang relatif kecil ➢ Kerapatan perkeping

IC yang besar

•        Memerlukan rangkaian Refresh

•        Harga lebih murah  

•        Effisien untuk sistem sistem besar  

•        Kecepatan proses yang relatif lambat dibanding RAM Statis  

ØØ  Static RAM : 

•        Terbuat dari sistem transistor bipolar 

•        Memerlukan daya operasional yang relatif besar 

•        Tidak memerlukan rangkaian Refresh, karena sifat dari transistor. 

•        Kerapatan perkeping IC yang sedikit ( kecil ) 

•        Harga lebih mahal 

•        Kecepatan proses yang tinggi 

•        Effisien untuk sistem sistem kecil dan sistem yang memerlukan kecepatan pemrosesan yang tinggi.  

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) 

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

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

2. Erasable    > <    Non-Erasable

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 yang baru lagi

     Contoh: ROM (Read Only Memory) , PROM (Programmable ROM) 

B.  Read Only Memory 

ROM adalah memory yang berisi program yang bersifat tetap / tidak berubah sepanjang sistem yang digunakan memungkinkan. 

Aplikasi penting dari ROM meliputi : 

•       Microprogramming 

•       Library subroutine bagi fungsi – fungsi yang sering diperlukan 

•       Program program sistem 

•       Tabel tabel fungsi  

Sebelum operasi dari sistem komputer diaktifkan maka isi dari ROM akan di-load terlebih dahulu ke dalam RAM →POST ( Power On Self

Test ) 

Permasalahan yang ada pada sistem ROM : 

•         Langkah penyisipan data memerlukan biaya tetap yang tinggi

•         Tidak boleh terjadi kesalahan sekecil apapun. Apabila ternyata dijumpai kesalahan pada satu bitnya maka ROM tersebut tidak dapat

digunakan. 

Untuk mengatasi hal tersebut diatas maka dibuatlah ROM yang dapat diprogram dan dihapus seperti halnya RAM.  

Tiga macam Read mostly memory :  

•       EPROM ( Erasable Programmable Read Only Memory ) 

•       EEPROM ( Electrically Erasable Programmable Read Only Memory )

Flash ROM / Flash Memory  

         • ROM (Read Only Memory) merupakan jenis memori yang sangat berbeda dengan RAM. Pada ROM data bersifat permanen, tidak bisa diubah dimana ini menguntungkan untuk penyimpanan data yang permanen. Namun terdapat kerugian yaitu jika terdapat kesalahan data atau adanya perubahan data sehingga perlu penyisipan –penyisipan.

         •         PROM (Programmable ROM) merupakan jenis memori non-volatile yang terbagi atas tiga macam yaitu EPROM, EEPROM dan flash memory. EEPROM electrically erasable programmable read only memory. 

         •         Jenis memori yang dapat ditulisi kapan saja tanpa menghapus isi sebelumnya. EEPROM menggabungkan kelebihan non-volatile dengan fleksibilitas dapat di-update.

         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

Sumber : 

1.  Arsitektur dan Organisasi Komputer Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id 

2.  “Handout  Organisasi dan Arsitektur”, UPI-YPTK

3. Hayati Nur, 2017, ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER, UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH  YOGYAKARTA