perkuliahan ke -4 Arsitekstur Dan Organisasi Komputer -Resume Materi -Memory

 Perkuliahan Ke-4

➤Arsitekstur Dan Organisasi Komputer

   MEMORI

⏩Definisi Memori

Memori (atau lebih tepat disebut memori fisik) merupakan istilah generik yang merujuk pada media penyimpanan data sementara pada komputer. Setiap program dan data yang sedang diproses oleh prosesor akan disimpan di dalam memori fisik.

⏩Karakteristik Memori

1 . Lokasi Memori

Ada tiga lokasi keberadaan memori di dalam sistem komputer, yaitu:

•     Memori Local atau sering disebut dengan register. Built-in berada dalam CPU, diperlukan untuk semua kegitan CPU.
• Memori Internal atau sering disebut dengan memory primer atau memory utama. Berada diluar CPU bersifat internal pada system computer, diperlukan oleh CPU dalam proses eksekusi (operasi) program sehingga dapat diakses secara langsung oleh CPU tanpa melalui perantara.
•   Memori Eksternal atau sering disebut dengan memori sekunder. Bersifat eksternal dan berada di luar CPU, diperlukan dlam menyimpan data atau instruksi secara permanen, terdiri atas perangkat storage seperti: disk, pita magnetik, dll 

2. Kapasitas Memori

•  Kapasitas register dinyatakan dalam bit.
•  Kapasitas memory internal dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word.
•  Kapasitas memori eksternal dinyatakan dalam byte.

3. Satuan Transfer

• Bagi memori internal, satuan transfer merupakan jumlah Bit yg dibaca atau yg dituliskan ke dlm memori pd suatu saat.. Jumlah saluran ini sering kali sama dengan panjang word, tapi dimungkinkan juga tidak sama
•  Bagi memori eksternal, data ditransfer dlm juml yg jauh lebih besar dari word (block).Konsep Satuan Transfer
•  Word, merupakan satuan “alami”organisasi memori. Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi.
• Addressable units, pada sejumlah system, addressable unit adalah word. Namun terdapat system dengan pengalamatan pada tingkatan byte. Pada semua kasus hubungan antara panjang suatu alamat (A) dan jumlah (N) addressable unit adalah 2A =N.
•  Unit of Transfer adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan, kedalam memori pada suatu saat. Pada memori eksternal, transfer data biasanya lebih besar dari suatu word, yang disebut dengan block

4. Metode Akses Memori

Terdpt 4 jenis pengaksesan satuan data, sbb:
a. Sequential Access
• Memori diorganisasikan menjadi unit –unit data yang disebut record
• Akses harus dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik
• Informasi pengalamatan yang disimpan dipakai untuk memisahkan record –record dan untuk membantu proses pencarian.
• Terdapat shared read/write mechanisme untuk penulisan/pembacaan memorinya.
• Pita magnetic merupakan memori yang menggunakan metode sequential access

b. Direct Access
• Menggunakan shared R/W mechanism, tetapi setiap blok & record memiliki alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik
• Akses dilakukan langsung pada alamat memori
• Waktu aksesnya bervariasi
• Contohnya adalah akses pada disk

c. Random Access
• Setiap lokasi dpt dipilih secara random & diakses serta dialamati secara langsung.
• Waktu mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada urutan akses sebelumnya & bersifat konstan.
• Contohnya adalah sistem main memori 

d. Associative Access
• Jenis random akses yang memungkinkan pembandingan lokasi bit yang diinginkan untuk pencocokan
• Data dicari berdasarkan isinya bukan alamatnya dalam memori
• Contoh memori ini adalah cache memori

5.  Kinerja Memori

Ada 3 buah parameter untuk kinerja sistem memori, yaitu
1. Waktu Aksess (seek time)
• Bagi RAM, waktu akses : waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi W/R
• Bagi non RAM, waktu akses : waktu yang dibutuhkan untuk melakukan mekanisme W/R pada lokasi tertentu.

2. Waktu siklus (Cycle Time)
• Waktu akses ditambah dengan waktu transien hingga sinyal hilang dari saluran atau untuk menghasilkan kembali data ini dibaca secara destruktif.
• Konsep ini digunakan pada RAM

3. Laju Pemindahan (Transfer Rate)
• Transfer rate : kecepatan pemindahan data ke unit memori/ditransfer dari unit memori.
• Bagi RAM, transer rate = 1/siklus waktu
• Non-random access memory dengan perumusan sbb :
TN = TA + (N/R)
Dimana : TN = Waktu Rata-rata untuk membaca atau menulis N bit
TA = Waktu Akses Rata-rata
N = Jumlah Bit
R = kecepatan transfer dalam bit per detik (bps)

6. Jenis Fisik Memori

Ada dua tipe fisk memory, yaitu:

• Memory Semikonduktor. Memory ini memakai teknologi LSI atau VLI, memory ini banyak digunakan untuk memory internal misalnya RAM.
•  Memory Permukaan Magnetik. Banyak digunakan untuk memory eksternal yaitu untuk disk atau pita magnetic.

7. Organisasi

• Organisasi dalah pengaturan bit dalam menyusun word secara fisik.
• Hirarki Memory : Semakin kecil waktu access, semakin besar harga per bit. Semakin besar kapasitas, semakin kecil harga per bit. Semakin besar kapasitas, semakin besar waktu access
• Untuk kinerja yang optimal, diperlukan kombinasi teknologi komponen memori.

 ⏩Jenis- Jenis Memori

1.  Dynamic random-access memory (DRAM) adalah jenis memori akses acak yang menyimpan setiap bit data dalam kapasitor terpisah di sirkuit terpadu.
   
2. Static RAM,  adalah sejenis memori semikonduktor.
3. Read Only Memory (ROM), adalah salah satu memori yang ada dalam computer. ROM ini sifatnya permanen, artinya program / data yang disimpan di dalam ROM ini tidak mudah hilang atau berubah walau aliran listrik di matikan.
4. CD/DVD, merupakan perangkat keras komputer yang berfungsi untuk membaca data dari CD/DVD dan memburning data ke dalam CD/DVD

➦Cache adalah memory berukuran kecil yang sifatnya temporary (sementara). Walaupun ukuran filenya sangat kecil, namun kecepatannya sangat tinggi. Dalam terminologi hardware, istilah ini biasanya merujuk pada memory berkecepatan tinggi yang menjembatani aliran data antara processor dengan memory utama (RAM) yang biasanya memiliki kecepatan jauh lebih rendah.

➦Mapping adalah metode yang digunakan untuk menemukan/menempatkan sebuah alamat memori dalam sebuah cache. Menyalin sebuah blok dari memori utama ke dalam cache dan digunakan juga untuk menerima data dari cache. ada bebeapa jenis mapping yaitu :

• Fungsi Mapping, adalah metode yang digunakan untuk menemukan/menempatkan sebuah alamat memori dalam sebuah cache. Menyalin sebuah blok dari memori utama ke dalam cache dan digunakan juga untuk menerima data dari cache
• Direct Mapping, adalah Pemetaan dari suatu memory yang lansung bertemu antara address dengan line
• Associative Mapping, mengatasi kekurangan pemetaan langsung dengan cara mengizinkan setiap blok memori utama untuk dimuatkan ke sembarang saluran cache. Dengan pemetaan assosiatif, terdapat fleksibilitas penggantian blok ketika blok baru dibaca ke dalam cache.