Arsitektur Komputer Rahajeng Ratnaningsih, S. Kom STMIK –AUB SURAKARTA MEMORY Arsitektur Komputer Rahajeng Ratnaningsih, S. Kom STMIK –AUB SURAKARTA

Memori ? Memori adalah bagian dari komputer tempat program–program dan data–data disimpan. Istilah store atau storage digunakan untuk memori, meskipun kata storage sering digunakan untuk menunjuk ke penyimpanan disket. Tempat informasi, dibaca dan ditulis

Secara umum, Memory digolongkan: Registers Di dalam CPU (bagian nativeCPU) – misal PC, IR, AC, dkk. Internal atau Main memory Cache RAM External memory Media penyimpanan lainnya (Hard Disk, CD, DVD, Magnetic Tape)

Memori Internal dan External Memori internal adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor register yang terdapat di dalam prosesor, cache memori dan memori utama berada di luar prosesor. Memori eksternal adalah memori yang diakses prosesor melalui piranti I/O disket dan hardisk.

Operasi Sel Memori Elemen dasar memori Sel memori memiliki sifat – sifat tertentu

Sifat Sel Memori Sel memori memiliki dua keadaan stabil (atau semi-stabil), yang dapat digunakan untuk merepresentasikan bilangan biner 1 atau 0. Sel memori mempunyai kemampuan untuk ditulisi (sedikitnya satu kali). Sel memori mempunyai kemampuan untuk dibaca.

Terminal fungsi sel memori

Satuan Penyimpanan Data Data disimpan dalam bentuk bit-bit bilangan biner (1 bit = 1 digit biner) Satu bagian penampung data di memory disebut word Satu word berapa bit? Tergantung masing-masing memory

= Satuan transfer? Yang jelas, karena data di memory ditransfer lewat bus, ukuran Word memory tidak akan lebih besar dari lebar busnya (data line). Tapi ukuran Word boleh lebih kecil dari lebar bus. Biasanya dalam bentuk divisi genap dari lebar busnya. Contoh: cluster di hard disk Sekelompok word disebut dengan block

Siapa yang paling cepat? 1. Registers 2. L1 Cache 3. L2 Cache 4. Main memory -RAM 5. Disk cache -misal di hard disk 6. Disk devices 7. Optical devices 8. Tape devices

Karakteristik Sistem Memori

Lokasi Memori Register Berada di dalam chip prosesor Diakses langsung oleh prosesor dalam menjalankan operasinya. Register digunakan sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor

Lokasi Memori Memori internal Memori eksternal Berada diluar chip prosesor Mengaksesannya langsung oleh prosesor. Dibedakan menjadi memori utama dan cache memori Memori eksternal Diakses oleh prosesor melalui piranti I/O Dapat berupa disk maupun pita.

Kapasitas Memori Kapasitas memori internal maupun eksternal biasanya dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word. Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit. Memori eksternal biasanya lebih besar kapasitasnya daripada memori internal, hal ini disebabkan karena teknologi dan sifat penggunaannya yang berbeda

Satuan Transfer Memori internal Satuan transfer sama dengan jumlah saluran data yang masuk ke dan keluar dari modul memori. Jumlah saluran sering kali sama dengan panjang word, tapi dimungkinkan juga tidak sama

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 sistem, addressable 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 transfer, adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan ke dalam memori pada suatu saat. Pada memori eksternal, transfer data biasanya lebih besar dari suatu word, yang disebut dengan block.

Metode Akses (1) Sequential Mulai dari awal dan membaca (read) sesuai urutan data. Tidak ada alamat spesifik. Waktu akses tergantung dari letak data dan letak pointer terakhir Contoh: tape (pita magnetik) Direct Setiap block memiliki alamat yang unik Akses dilakukan dengan melompat (jump) ke alamat block terdekat kemudian diteruskan secara sequential Contoh : disk

Metode Akses (2) Random Setiap alamat menunjuk ke lokasi word yang acak Waktu akses tidak tergantung dari letak data dan letak pointer terakhir Contoh: RAM Associative Pencarian lokasi data didasarkan pada perbandingan sebagian dari isinya atau mappingnya (located by a comparison with contents of a portion of the store) Contoh: cache

Kinerja – Apa yang diukur? Access time (waktu akses) Waktu yang dibutuhkan untuk mencari lokasi data dan mengambil data Memory Cycle time (waktu siklus) Waktu yang dibutuhkan memory untuk “recover” sebelum akses berikutnya Cycle time adalah access time + recovery Transfer Rate (kecepatan transfer) Kecepatan perpindahan data  hardware

Kinerja – Transfer Rate Kecepatan data transfer ke unit memori atau dari unit memori. 1.Random access memory sama dengan 1/(cycle time). 2. Non-random access memory dengan perumusan : TN = TA + (N/R) 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)

Memory terbuat dari: Semiconductor Magnetic inductive layers - RAM, Cache Magnetic inductive layers - Disk & Tape Optically engraved layers - CD & DVD Terkait dengan: Seberapa besar kemungkinan rusaknya data Gampang dipindahkan atau tidak Bisa dihapus atau tidak (erasable) Membutuhkan daya atau tidak untuk menyimpan data

Fisik Media erasable dan nonerasable. Media penyimpanan volatile dan non-volatile Volatile memory, informasi akan hilang apabila daya listriknya dimatikan Non-volatile memory tidak hilang walau daya listriknya hilang. Memori permukaan magnetik adalah contoh no-nvolatile memory, sedangkan semikonduktor ada yang volatile dan nonvolatile. Media erasable dan nonerasable. Ada jenis memori semikonduktor yang tidak bisa dihapus kecuali dengan menghancurkan unit storage-nya, memori ini dikenal dengan ROM (Read Only Memory).

Tentang Registers (Processor Registers) Ada di dalam CPU (termasuk di dalam subbagian2-nya) Sifat seperti RAM, tapi ukuran sangat kecil (saturegister hanya 8 atau 32-bit) Extremely fast  punya jalur fisik langsung yang terhubung dengan transistor-transistor CPU Jumlah register pada tiap CPU berbeda-beda Hanya beberapa yg dipakai pembelajaran mikroprosesor: Register AC, PC, IR, MAR, MBR, dkk.