Karakteristik Sistem memori

3.9 Kompetensi Dasar : Menganalisis Memori berdasarkan karateristik Sistem Memori (Lokasi, kapasitas, kecepatan, cara akses, tipe fisik)

4.9 Membuat alternative kebutuhan untuk memodifikasi beberapa memori dalam sistem computer.

       Memori fisik merupakan istilah generic yang merujuk pada media penyimpanan data sementara pada computer. Ketika computer direset atau dimatikan, data yang disimpan dalam memori fisik akan hilang.

       Pada umumnya, memori fisik diterjemahkan dalam bentuk RAM (Random Access Memory) yang bersifat dinamis. Jika memori hayna dapat dibaca (ROM) dapat diakses secara random, tentu saja berbeda dengan RAM, karena ROM bisa menyimpan data tanpa kebutuhan daya dan tidak dapat ditulisi sewaktu-waktu.

       Istilah store atau storage sering digunakan untuk merujuk pada memori, meskipun kata-kata tersebut lebih sering digunakan pada media penyimpanan. Tanpa sebuah memori sebagai tempat untuk mendapatkan informasi guna dibaca dan ditulis oeh prosesor, maka tidak aka nada computer-komputer digital dengan system penyimoanan program.

A. Karakteristik Sistem memori

       Elemen dasar memori identic dengan sel memori. Walaupun digunakan sejumlah teknologi elektronik, seluruh sel memori memiliki sifat-sifat terntentu. Diantaranya memiliki dua keadaan stabil (atau semi stabil) yang dapat digunakan untuk merepresentasikan bilangan biner 1 atau 0, kemampuan untuk ditulisi (sedikitnya satu kali), dan kemampuan untuk dibaca.

1.       Berbagai bentuk Karakteristik memori

a.       Lokasi

Dilihat dari lokasi, memori dibedakan menjadi beberapa jenis, yaitu register, memori internal, dan memori eksternal. Register berada dalam chip prosesor yang diakses langsung oleh prosesor dalam menjalankan operasinya. Register digunakan sebagai memori sementara dalam perhitungan maupu pengolahan data dalam prosesor. Memori internal adlah memori yang berada di luar chip prosesor namun mengaksesnya langsung oleh prosesor. Memori internal dibedakan menjadi memori utama dan cache memori. Memori eksternal dapat diakses oleh prosesor melalui piranti I/O, memori dapat berupa disk mamupun pita.

b.      Kapasitas

      Memori eksternal umumnya lebih besar kapasitasnya daripada memori internal, hal ini disebabkan karena teknologi  dan sifat penggunaannya yang berbeda. Kapasitas terdiri atas ukuran dan jumlah word. Kapasitas memori internal maupun eksternal umumnya dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word. Panjang word umumnya 8, 18, 32 bit.

c.       Satuan Transfer

       Satuan transfer terdiri atas word dan block. Bagi memori internal, satuan transfer sama dengan jumlah saluran data yang masuk dan keluar dari modul memori. Jumlah saluran sering kali sama dengan panjang word, tapi dimungkinkan juga tidak sama. Tiga konsep yang berhubungan dengan satuan transfer adalah word, addressable units, dan unit of transfer.

d.      Motode akses

       Perbedaan mencolok yang terdapat pada sejumlah jenis memori adalah metode access-nya. Terdapat empat kategori metode access pada memori, yaitu metode sequential access, random access, dan associative access.

e.      Kinerja

Berdasarkan karakteristik unjuk kerja, memiliki 3 parameter utama access time (waktu akses), memory cycle time, dan transfer rate.

f.        Tipe Fisik

       Tipe fisik terdiri atas semi konduktor dan magnetic. Jenis tipe fisik memori yang digunakan saat ini adalah memori semi konduktor dengan teknologi VLSI dan memori permukaan magnetic seperti yang digunakan pada disk dan pita magnetik. Berdasarkan kaakteristik fisik, media penyimpanan dibedakan menjadi volatile dan nonvolatile, serta erasable, dan noneasable.

2.       Keunggulan Memori

       Dilema yang dihadapi para perancang adalah keinginan menerapkan teknologi untuk kapasitas memori yang besar karena harga pe bit yang murah, namun hal itu dibatasi oleh teknologi dalam memperoleh waktu akses yang cepat. Bagi produsen selalu mencari harga produksi paling murah tanpa mengorbankan kualitasnya untuk memiliki daya saing di pasaran. Hubungan harga, kapasitas, dan waktu akses adalah sebagai berikut.

a.       Semakin kecil waktu akses, semakin besar harga perbitnya.

b.      Semakin besar kapasitas, semakin kecil harga perbitnya

c.       Semakin besar kapasitas, semakin besar waktu aksesnya.

       Salah satu pengorganisasian masalah adalah menggunakan hierarki memori, bahwa semakin menurunnya suatu hierarki akan mengakibatkan penurunan harga/ bit, peningkatan kapasitas, peningkatan waktu akses dan penurunan frekuensi akses memori oleh CPU. Kunci keberhasilan hierarki memori terletak pada penurunan frekuensi aksesnya. Semakin lambat memori maka keperluan CPU untuk mengaksesnya semakin sedikit. Secara keseluruhan system computer akan tetap cepat, namun kebutuhan kapasitas memori besar terpenuhi.

Table 9.1 Spesifikasi memori

Tipe Memori	Semi Konduktor RAM	Ukuran	Waktu Akses
Cache Memory	Semi Konduktor RAM	128 – 512 KB	10 ns
Memori Utama	Semi Konduktor RAM	4  - 128 MB	50 ns
Disk Magnetik	Hard Disk	Gigabyte	10 ms, 10 MB/det
Disk Optik	CD- ROM	Gigabyte	300 ms, 600 KB/det
Pita Magnetik	tape	100 MB	Det-mnt, 10 MB/mnt

3.       Satuan Memori

       Satuan pokok memori adalah digit biner, yang disebut bit. Kumpulan byte dinyatakan dalam word dengan panjang 6, 16, dan 32 bit.

Tabel 9.2 Tingkatan satuan memori

Symbol	Number of bytes
Kilobyte	Kb	2e10	1024
Megabyte	Mb	2e20	1.048.576
Gigabyte	Gb	2e30	1.073.741.824
Terabyte	Tb	2e40	1.099.511.627.776

4.       Rangkaian Memori

       Setiap program dan data yang sedang diproses oleh prosesor akan disimpan di dalam memori fisik. Data yang disimpan di memori fisik bersifat sementara, karena data yang disimpan di dalamnya akan disimpan selama computer tersebut masih dialiri daya (computer masih hidup).

a.       Perbedaan RAM dan ROM

Disebut Random Acces, karena akses terhadap lokasi-lokasi di dalamnya dapat dilakukan secara acak (random), bukan secara berurutan  (sekuensial). memori yang hanya dapat dibaca (ROM), juga dapat diakses secara random, tetapi ia dibedakan dengan RAM karena ROM dapat menyimpan data tanpa kebutuhan daya dan tidak dapat ditulisi sewaktu-waktu. Selain itu, hardisk merupakan salah satu media penyimpanan juga dapat diakses secara random, tapi ia tidak digolongkan ke dalam Random Access Memory.

b.      Penggunaan Memori

       Komponen utama dalam system computer adalah Arithmetic Unit (ALU), Control Circuitry, storage space dan piranti Input/output. Jika tanpa memori, computer hanya berfungsi sebagai digital signal processing devices.. Contohnya calculator dan media player. Kemampuan memori untuk menyimpan data, instruksi dan informasilah yang membuat computer dapat disebut sebagai general-purpose computer. Computer merupakan piranti digital, maka informasi disajikan dalam bentuk bilangan binary. Teks, angka, gambar, audio dan video dikonfersikan menjadi sekumpulan bilangan binary (binary digit atau disingkat bi).

       Di dalam prosesor terdapat beberapa saluran yang menghubungkan memori dengan prosesor, antara lain sebagagai berikut.

1)      Saluran Data

Saluran data adalah saluran yang menghubungkan data pada prosesor dan data pada memori. Banyaknya saluran data tergantung pada banyaknya bit penyimpanan data. Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul system. Saluran-saluran secara kolektif disebut bus data. Umumnya saluran data terdiri dari 6, 16, 32 saluran, namun saat ini sudah ada 64 bit saluran data disebabkan perkembangan teknologi yang semakin pesat. Jumlah saluran dikaitkan dengan lebar bus data  karena pada suatu saat  tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat.

Lebar bus data merupakan factor penting dalam menentukan kinerja system secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.

2)      Saluran Alamat

Saluran alamat yaitu saluran yang menghubungkan jumlah alamat pada memori ke prosesor. Banyaknya jumlah saluran alamat tergantung pada kapasias memori. Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber data pada bus data. Sebagai contoh, bila CPU akan membaca sebuah word (8, 16, atau 32 bit)kapasitas memori maksimum. Selain itu  data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksut pada saluran alamat. Lebar bus alamat menentukan  kapasitas memori maksimum. Selain itu, saluran alamat juga menentukan kapasitas memori maksimum.

 Kerjaka Soal Berikut dalam buku tulis (catatan)!

( Namamu tuliskan pada lembar jawabanmu)

1.      Sebutkankegunaan register!
2.  Sebutka 3 konsep yang berhubungan dengan dengan satuan transfer1!
3. Sebutkan hubungan harga, kapasitas dan waktu akses pada memori!
4. Kunci keberhasilan hierarki memori terletak pada penurunan ………..
5. Berapa lama waktu akses memori utama?
6. 1 kilobyte = ………….. byte
7. Jelaskan apa maksutnya data yang disimpan dalam memori fisik bersifat sementara?
8. Jelaskan perbedaan RAM dan ROM!
9. Tuliskan 2 saluran yang menghubugkam memori dengan prosesor!
10. Tuliskan komponen utama dalam system computer!