Jelaskan dengan
selengkap-lengkapnya tentang teknologi dan biaya sistem memori beserta gambar
dan studi kasusnya!
Sistem
Memori (Memori ) adalah komponen-komponen elektronik yang menyimpan
perintah- perintah yang menunggu untuk di eksekusi oleh prosesor,data yang
diperlukan oleh insruksi (perintah) tersebut dan hasil-hasil dari data yang
diproses ( informasi ). Memori biasanya terdiri atas satu chip atau beberapa
papan sirkuit lainnya dalam prosesor. Memori komputer bisa diibaratkan sebagai
papan tulis, dimana setiap orang yang masuk kedalam ruangan bisa membaca dan
memanfaatkan data yang ada dengan tanpa merubah susunan yang tersaji. Data yang
diproses oleh komputer, sebenarnya masih tersimpan didalam memori, dan dalam
hal ini komputer hanya membaca data dan kemudian memprosesnya. Satu kali data
tersimpan didalam memori komputer, maka data tersebut akan tetap tinggal disitu
selamanya. Setiap kali memori penuh, maka data yang ada bisa dihapus sebagian ataupun
seluruhnya untuk diganti dengan data yang baru.
Teknologi dan biaya
sistem informasi
Ada 2 teknologi yang
mendominasi industri memori sentral dan memori utama, yaitu :
- Memori Magnetic Core (tahun
1960)
Sel
penyimpanan yang ada dalam memori inti dibuat dari elemen besi yang berbentuk
donat yang disebut magnetic core (inti magnetis) atau hanya disebut core saja. Para
pembuat(pabrikan) yang membuat core ini menyusun core plane bersama dengan
sirkuit lain yang diperlukan, menjadi memori banks(bank memori)
- Memori Solid State
Komputer
yang pertama diproduksi untuk tujuan komersil adaalah UNIVAC dimana: CPU
nya menggunakan teknologi vacuum tube (tabung hampa udara) dan menjalankan
aritmatika decimal. Memori utamanya 1000 word (setiap word besarnya 60 bit
dan menyimpan 12 karakter 5 bit).
Karakteristik
sistem-sistem memori secara umum:
- Lokasi
- CPU : Memori ini built-in
berada dalam CPU (mikroprosesor) dan diperlukan untuk semua kegiatan CPU.
Memori ini disebut register.
- Internal (main) : Memori ini
berada di luar chip processor tetapi bersifat internal terhadap sistem
komputer dan diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi (operasi) program,
hingga dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU) tanpa modul
perantara. Memori internal sering juga disebut sebagai memori primer atau
memori utama. Memori internal biasanya menggunakan media RAM
- External (secondary) : Memori
ini bersifat eksternal terhadap sistem komputer dan tentu saja berada di
luar CPU dan diperlukan untuk menyimpan data atau instruksi secara
permanen. Memori ini, tidak diperlukan di dalam proses eksekusi sehingga
tidak dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU). Untuk akses
memori eksternal ini oleh CPU harus melalui pengontrol/modul I/O. Memori
eksternal sering juga disebut sebagai memori sekunder. Memori ini terdiri
atas perangkat storage peripheral seperti : disk, pita magnetik,dll.
A. Kapasitas
- Ukuran word : Kapasitas memori
internal maupun eksternal biasanya dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte =
8 bit) atau word.
- Banyaknya word :Panjang word
umumnya 8, 16, 32 bit.
B. Satuan Transfer
Satuan transfer sama
dengan jumlah saluran data yang masuk ke dan keluar dari modul memori. Konsep
satuan transfer adalah:
- 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
sistem, adressable units adalah word. Namun terdapat sistem dengan
pengalamatan pada tingkatan byte. Pada semua kasus hubungan antara panjang
A suatu alamat dan jumlah N adressable unit adalah 2A =N.
- Unit of tranfer, adalah jumlah bit
yang dibaca atau dituliskan ke dalam memori pada suatu saat. Pada memori
eksternal, tranfer data biasanya lebih besar dari suatu word, yang disebut
dengan block.
C. Metode Akses
Terdapat empat jenis
pengaksesan satuan data, yaitu sebagai berikut:
- Sequential access :
Memori
diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut record. Aksesnya dibuat
dalam bentuk urutan linier yang spesifik. Informasi pengalamatan dipakai untuk
memisahkan record-record dan untuk membantu proses pencarian. Mekanisme baca/tulis
digunakan secara bersama (shared read/write mechanism), dengan cara berjalan
menuju lokasi yang diinginkan untuk mengeluarkan record. Waktu access record
sangat bervariasi. Contoh sequential access adalah akses pada pita magnetik.
- Direct access :
Seperti
sequential access, direct access juga menggunaka shared read/write mechanism,
tetapi setiap blok dan record memiliki alamat yang unik berdasarkan lokasi
fisik. Aksesnya dilakukan secara langsung terhadap kisaran umum (general
vicinity) untuk mencapai lokasi akhir. Waktu aksesnya pun bervariasi. Contoh
direct access adalah akses pada disk.
- Random access :
Setiap
lokasi dapat dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung.
Waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada urutan akses
sebelumnya dan bersifat konstan. Contoh random access adalah sistem memori
utama.
- Associative access :
Setiap
word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan berdasarkan alamatnya.
Seperti pada RAM, setiap lokasi memiliki mekanisme pengalamatannya sendiri.
Waktu pencariannya pun tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau
pola access sebelumnya. Contoh associative access adalah memori cache.
Kinerja
Ada tiga buah parameter
untuk kinerja sistem memori, yaitu:
- Access time (Waktu Akses): Bagi
RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca
atau tulis. Sedangkan bagi non RAM, waktu akses adalah waktu yang
dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca tulis pada lokasi tertentu
- Cycle time (Waktu
Siklus): Waktu siklus adalah waktu akses ditambah dengan waktu
transien hingga sinyal hilang dari saluran sinyal atau untuk menghasilkan
kembali data bila data ini dibaca secara destruktif.
- Transfer rate (Laju
Pemindahan): Transfer rate adalah kecepatan pemindahan data ke unit
memori atau ditransfer dari unit memori. Bagi RAM, transfer rate sama
dengan 1/(waktu siklus). Sedangkan, bagi non-RAM, berlaku persamaan.
Hirarki Memori
Tiga
pertanyaan dalam rancangan memori, yaitu : Berapa banyak? Hal ini menyangkut
kaspasitas. Berapa cepat? Hal ini menyangkut waktu akses, dan berapa mahal yang
menyangkut harga? Setiap spektrum teknologi mempunyai hubungan sbb:
- 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
mendapatkan kinerja terbaik, memori harus mampu mengikuti CPU. Artinya apabila
CPU sedang mengeksekusi instruksi, kita tidak perlu menghentikan CPU untuk
menunggu datangnya instruksi atau operand. Sedangkan untuk mendapatkan kinerja
terbaik, memori menjadi mahal, berkasitas relatif rendah, dan waktu access yang
cepat. Untuk memperoleh kinerja yang optimal, perlu kombinasi teknologi
komponen memori. Dari kombinasi ini dapat disusun hirarki memori sebagai berikut: Semakin
menurun hirarki, maka hal-hal di bawah ini akan terjadi:
- Penurunan harga per bit
- Peningkatan kapasitas
- Peningkatan waktu akses
- Penurunan frekuensi akses memori
oleh CPU.
Kunci
keberhasilan hirarki ini pada penurunan frekuensi aksesnya. Semakin lambat
memori maka keperluan CPU untuk mengaksesnya semakin sedikit. Secara
keseluruhan sistem komputer akan tetap cepat namun kebutuhan kapasitas memori
besar terpenuhi.
Contoh Studi
Kasus:
Apa itu Bandwith Memory
?
Bandwitdh
adalah nilai yang menunjukkan banyaknya data yang dapat di-transfer dalam waktu
satu detik. Satuan Bandwitdh adalah Mb/s. Bandwidth menunjukkan kinerja yang
sesungguhnya dari RAM.
Secara teori Bandwith
dapat dihitungkan menggunakan rumus sebagai berikut :
Bandwidth = Arsitektur
* FSB
Umumnya
pada RAM DDR, nilai FSB jarang dituliskan dan diganti dengan nilai
bandwidth-nya. Arsitektur RAM (DDR/DDR2) sendiri umumnya adalah 64-bit (atau 8
byte). RAM dengan mode Dual Channel berarti memiliki arsitektur 64-bit x 2 =
128 bit atau 16-byte. Dual channel membuat bandwidth RAM menjadi dua kali lipat
lebih besar.
Contoh :
DDR Visipro 256Mb PC266
sering ditulis sebagai PC2100 (Bandwidth dari PC266), hasil perkalian dari
64-bit (8 byte) * 266 MHz = 2.128 MB/s ~ pembulatan jadi 2.100.
DDR Visipro 128Mb PC333
sering ditulis sebagai PC2700 (Bandwidth dari PC333), hasil perkalian dari
64-bit (8 byte) * 333 MHz = 2.664 MB/s ~ pembulatan jadi 2.700.
DDR Visipro 512Mb PC400
sering ditulis sebagai PC3200 (Bandwidth dari PC400), hasil perkalian dari
64-bit (8 byte) * 400 MHz = 3.200 MB/s.
DDR2 Visipro 1GB PC533
sering ditulis sebagai PC4200, hasil perkalian dari 64-bit (8 byte) * 533 MHz =
4.264 MB/s ~ pembulatan jadi 4.200.
DDR2 Visipro 1GB PC667
sering ditulis sebagai PC5300, hasil perkalian dari 64-bit (8 byte) * 667 MHz =
5.336 MB/s ~ pembulatan jadi 5.300.
Refrensi :
0 comments:
Posting Komentar