Arsitektur Komputer

Memori Eksternal Memori Eksternal Definisi: Adalah memori yang digunakan oleh CPU untuk keperluan penyimpanan data dan program dalam jumlah volume yang besar. contoh: Hard Disk, Magnetic Tape, CD-ROM Sifat-Sifat Memori eksternal disebut juga Secondary-Memory memiliki ukuran volume yang relatif besar, bahkan bisa sangat besar sampai ordo Tera Byte (TB), digunakan sebagai “storage” atau gudang penyimpanan data dan Program. Memiliki kecepatan akses data yang relatif lebih lamban jika dibandingkan dengan Main Memory (RAM) Program dan Data yang disimpan biasanya dalam keadaan tidak “aktif” , misal dalam bentuk terkompresi (.ZIP) , atau program-program yang belum di-instal. Oleh CPU digunakan sebagai “Virtual Memory”

Memori Eksternal Jenis- Jenis Memori Eksternal 1. Semiconductor Memory - ROM, EEPROM, FLASH Memory 2. Magnetic Memory a. Berbentuk Magnetic-Disk - Hard Disk - RAID (Redundant Array of Independent Disk) - Disket (Floppy Disk) b. Berbentuk Magnetic-Tape - Tape Back Up 3. Optical Memory - CD-ROM , - DVD 3

Memori Eksternal Magnetic Disk : Definisi: Magnetic Disk adalah piringan bundar yang terbuat dari logam atau sejenisnya yang dilapisi dengan bahan yang dapat dimagnetisasi seperti magnetic-oxide. Data direkam diatasnya dan kemudian dapat dibaca dari disc dengan menggunakan conducting coil yang dinamakan head. Cara Kerja: Selama operasi pembacaan dan penulisan, head bersifat stationer sedangkan piringan bergerak gerak dibawahnya. Mekanisme pembacaan didasarkan adanya arus listrik yang terdapat didalam conducting coil akibat dari medan listrik yang dihasilkan oleh permukaan magnetic disk. Mekanisme penulisan didasarkan pada arus listrik yang mengalir pada conducting coil yang kemudian dikirimkan ke permukaan magnetis dengan pola pola tertentu. 4

Memori Eksternal Jenis Kemasan yang digunakan: 1. Floppy(Diskete) Diamater disk : 8”, 5.25”, 3.5” Kapasitas kecil - sampai 1.44Mbyte (ada yg 2.88M) Lambat Akses Datanya Umum dipakai Murah Harganya. 2. Winchester Disk Sifat disknya tidak dapat dipindahkan (tetap), magnestic disk model seperti ini yang masih dipertahankan sampai sekarang untuk teknologi Harddisk. Dikembangkan oleh IBM di Winchester (USA), Dikemas dalam satu unit Berisi satu cakram atau lebih, Head sangat kecil, Handal Umum digunakan, Murah, Sbg external storage yg sangat cepat Kapasitas semakin besar , - Dalam orde GB 5

Memori Eksternal 3. Removable Disk Sifat disknya dapat digantikan dalam chasing cangkangnya, sekarang ini teknologi remevoble disk hanya dipergunakan pada teknologi Compact disk saja. Untuk hardisk tidak lagi digunakan teknologi ini. ZIP - Murah - Banyak digunakan - 100MB JAZ - Mahal - 1G L-120 (a: drive) - Juga dapat untuk membaca 3.5” floppy 6

Memori Eksternal Pencarian Sector Harus dapat mengenali awal suatu track dan sector Proses Format Disk - Menambahkan informasi tambahan - Memberi tanda awal track dan sector Struktur Format Disk 7

Memori Eksternal Organisasi Data dan Pemformatan : Organisasi data pada piringan berbentuk sejumlah cincin cincin yang konsentris, yang disebut track. Track yang berdekatan dipisahkan oleh Inter Track Gap. Track track tersebut dibagi menjadi unit unit tertentu yang disebut Sector. Antara sector satu dengan sector yang lainnya dipisahkan ole Inter Record Gap. 8

Memori Eksternal Karakteristik penting dari sebuah sistem disk adalah : 1. Gerakan Head Fixed head - Ada satu head (r/w) per track - Head diletakkan pada tangkai yg tetap Movable head - Hanya ada satu head per side - Diletakkan pada tangkai yg dpt bergerak 2. Portabilitas dari sebuah Disc Removable disk - Dapat dilepas dari drive dan diganti dg disk lain - Memberikan kapasitas simpanan yg tak terbatas - Mudah melakukan transfer data antar sistem Nonremovable disk -Terpasang permanen dalam drive - Kapasitas penyimpanan terbatas 9

Memori Eksternal Sides Platters Single Sides mempunyai satu sisi piringan saja yang dapat di isi 2. Double Sides mempunyai dua sisi piringan saja yang dapat di isi. Platters Single Platter hanya memiliki satu buah piringan saja untuk tempat penyimpan yang tersedia 2. Multiple Platter Satu head per side Semua head digabung dan di-align Track-track yg setiap platter membentuk cylinder Data dipecah berdasarkan cylinder - Mengurangi gerakan head - Meningkatkan kecepatan (transfer rate) 10

Memori Eksternal Mekanisme Head 1.Fixed Gap - Antara Piringan dengan Head dipisahkan oleh suatu jarak tertentu 2.Contact - Antara Piringan dengan Head TIDAK dipisahkan oleh suatu jarak tertentu, saling sentuh 3. Aerodynamic Gap ( Winchester ) - Antara Piringan dengan Head dipisahkan oleh suatu jarak tertentu, tapi jarak tersebut berubah secara dinamis. 11

Memori Eksternal R A I D RAID : Redudancy Array of Independent Disk Ada 6 level Tidak berhirarki Tiga karakteristik umum pada tingkatan RAID yaitu : 1. RAID adalah merupakan sekumpulan disk drive yang dianggap oleh sistem operasi sebagai sebuah drive logic tunggal. 2. Data didistribusikan ke drive fisik array. 3. Kapasitas redudant disk digunakan untuk menyimpan informasi paritas yang menjamin recoverability data terjadi kegagalan disk. 12

Memori Eksternal RAID-0 -Tidak Memiliki Redundansi – BUKAN RAID YG SEBENARNYA -Data di strip dan disebar ke seluruh disk -Round Robin striping -Kecepatan Akses Tinggi - Multiple data requests terjadi tdk dalam satu disk - Pencarian data dilakukan secara paralel - Sebuah data secara fisik tersebar terdistribusi pada keseluruhan disk 13

Memori Eksternal RAID-1 -Mirrored Disks , artinya seluruh disk memiliki bayangan duplikatnya masing-masing -Data di – strip keseluruh disk -Masing-masing data memiliki “duplikat” pada disk yg lain. -Proses Baca bisa pada salah satu disk, tapi proses Tulis dilakukan pada kedua disk, yaitu asli dan duplikatnya. -Recovery bersifat sederhana - Swap faulty disk & re-mirror - No down time -Sangat Mahal , karena biaya keseluruhan disk menjadi 2x lipat 14

Memori Eksternal RAID-2 -Gerakan semua Disk Disinkronisasikan satu sama lain - stripes yang digunakan berukuran sangat kecil - Often single byte/word - Error correction dihitung antar disk - Multiple parity disks menggunakan Hamming Code - Redundancy disknya masih terlalu banyak - Sangat Mahal - Jarang digunakan 15

Memori Eksternal RAID-3 -Serupa dengan RAID-2 -Hanya ada sebuah redundant-disk tunggal, untuk semua disk -Hanya menggunakan sistem Parity-Bit untuk recovery -Data pada disk yang mengalami kegagalan di-recovery dari parity Bit yang ada pada redundant disk -Kecepatan Transfer Data sangat Tinggi 16

Memori Eksternal RAID-4 -Setiap disk dioperasikan secara independent , tdk disinkronisasi -Cocok untuk kebutuhan akses I/O yang tinggi -Ukuran Stripes besar-besar -Bit by bit parity dihitung untuk setiap disk -Parity bit disimpan di redundant disk 17

Memori Eksternal RAID-5 -Seperti RAID-4 -Parity bit disebar pada seluruh disk, termasuk redundant disk -Alokasi Parity Bit disusun secara Round robin -Mencegah bottleneck at redundant disk -Umum digunakan untuk network servers 18

Memori Eksternal RAID-6 -Double Parity P() dan Q() -Disebar merata keseluruh disk -Kebutuhan N disks adalah N+2 -Cocok untuk data volume tinggi 19

Memori Eksternal Optical Disk -Awalnya digunakan untuk audio -650Mbytes > 70 minutes audio -Plastik Polycarbonate dilapisi aluminium mengkilat -Data diwakili oleh pits -Read / Write dengan Energi sinar Laser -Constant linear velocity , CD-ROM , DVD 20

Memori Eksternal CD-ROM & DVD-ROM 21

Memori Eksternal Magnetic Tape Digital Audio Tape (DAT) Serial access Slow Very cheap Backup and archive Digital Audio Tape (DAT) Uses rotating head (like video) High capacity on small tape - 4Gbyte uncompressed - 8Gbyte compressed Backup of PC/network servers 22