JENIS-JENIS MEMORY

JENIS-JENIS MEMORY

ARSITEKTUR SISTEM MEMORI

I. TEKNOLOGI DAN BIAYA SISTEM MEMORI

Ada 2 teknologi yang mendominasi industri memori sentral dan memori utama, yaitu :

a. 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).

b. 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)

II. ORGANISASI MEMORI

• Salah satunya adalah menggunakan Inteleaving dimana tujuannya adalah untuk meningkatkan kecepatan pengaksesan system penyimpanan yang besar.
• Sistem penyimpanan yang besar terdiri atas beberapa bank memori independent yang diakses oleh CPU dan peralatan I/O melalui pengontrolan port memori

Contoh : Cross bar switch

Sistem penyimpanan menggunakan Interleave High Order

• Setiap bank (penyimpanan) berisi blok alamat yang berurutan.
• Setiap peralatan, termasuk CPU, menggunakan bank memori yang berbeda untuk program dan datanya, maka semua bank dapat mentransfer data secara serentak.

Sistem penyimpanan menggunakan Interleave Low Order

• Alamat yang berurutan berada dalam bank yang terpisah, sehingga setiap peralatan perlu mengakses semua bank selagi menjalankan programnya atau mentransfer data.

Contohnya : suatu siklus memori lebih lama daripada waktu siklus CPU.

• Apabila word yang berurutan berada dalam bank yang berbeda, maka system penyimpanan bila dilengkapi dengan putaran yang cocok dapat melengkapi akses memori yang berurutan, dengan kata lain setelah CPU meminta untuk mengakses word pertama yang disimpan dalam salah satu bank, maka ia dapat bergerak ke bank kedua dan mengawali akses word kedua sementara penyimpanan tetap mendapatkan kembali word pertama sementara penyimpanan tetap mendapatkan kembali word pertama.Pada CPU kembali ke bank pertama, system penyimpanan diharapkan telah menyelesaikan mengakses word pertama dan telah siap mengakses lagi.
• Banyak komputer berkinerja tinggi menggunakan Inteleave Low Order

III. JENIS MEMORI

a. Memory Read Only (ROM)

• Peralatan memori yang dapat dibaca namun tidak dapat ditulis oleh CPU

Contoh : Switch Mekanis (computer menggunakannya untuk menyimpan konstansta yang digunakan untuk menentukan konfigurasi system(jumlah memori utama).

• PROM (Programming Read Only Memory) adalah ROM yang diprogram oleh pabrik pembuatnya dan kita tidak bisa mengubah isinya.
• EPROM (Erasable PROM) adalah ROM yang dapat dihapus dengan menggunakan sinar ultraviolet dan kemudian deprogram kembali.
• EAROM(Electrically Alterable ROM) ROM yang dapat deprogram oleh computer dengan menggunakan operasi arus tinggi (high current) khusus, digunakan untuk menyimpan informasi yang jarang sekali berubah, contohnya : informasi konfigurasi.

b. Memory Read / Write

Memori Read/Write dapat diklasifikasikan menurut sifat pengoperasiannya adalah :

1. Sifat Fisik

v Statis lawan Dinamis

Static RAM (SRAM)

· Untuk setiap word apabila telah ditulis tidak perlu lagi dialamatkan atau dimanipulasi untuk menyimpan nilainya.

· Tidak perlu penyegaran

· Dibentuk dari flip-flop yang nmeggunakan arus kecil untuk memelihara logikanya.

· Digunakan untuk register CPU dan peralatan penyimpanan berkecepatan tinggi.

· Merupakan sirkuit memori semikonduktor yang cepat dan mahal.

Dynamic RAM (DRAM)

· Dibentuk dari kapasitor (peralatan yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik) dan transistor

· Menggunakan sirkuit pembangkit

· Waktu siklusnya 2 kali access time (waktu access baca) yaitu waktu yang dibutuhkan untuk memanggil kembali data dari peralatan.

· Perlu penyegaran

v Volatil lawan Non-Volatil

Memori Volatile

Membutuhkan sumber daya yang terus menerus untuk menyimpan nilainya. Contoh : RAM Static dan Dynamic

Memori Non Volatile

Tidak membutuhkan sumber daya yang terus menerus untuk menyimpan nilainya.

Contoh : ROM

v Read Destruktif lawan Read Non-Destruktif

Memori Read Destruktif

· Apabila dalam proses membaca word memori tersebut juga menghancurkan nilainnya.

· Mempunyai 2 fase operasi yaitu read cycle dan restore cycle

· Selama akses baca system penyimpan pertama kali akan membaca word dan selama akses tulis system penyimpanan pertama kali akan membaca word, yang mengakibatkan waku akses baca akan lebih pendek daripada waktu tulis.

Contoh : DRAM

Memori Read Non-Destruktif

· Dalam proses membaca word, memori tersebut tidak dapat dihancurkan.

· Contohnya : SRAM dan ROM

v Removable lawan Permanen

Memori Removable

· Memori yang elemen aktifnya dapat dikeluarkan dari hardware system.

· Contoh : disket.

Memori Non Removable

· Memori yang elemen aktifnya tidak dapat dikeluarkan dari hardware system.

· Contoh : RAM dan hard disk

2. Organisasi Logis

• Teralamatkan (addressed)

Memori yang menggunakan alamat untuk menentukan sel yang dibaca dan ditulis.

• Asosiatif

Memori yang menggunakan isi dari bagian word untuk menentukan sel yang dibaca atau ditulis

• Akses Urut

Memori yang menggunakan piya magnetis untuk mengakses data secara urut.

3. Memori Archival

• Memori non volatile yang dapat menyimpan banyak data dengan biaya yang sangat sedikit dan dalam jangka waktu yang lama.Contoh : Tape(Pita), Disk dan Disk Optis
• Disk Optis menyimpan data dengan mengubah secara internal sifat reflektif dari bidang kecil yang ada pada disk dan membaca data dengan cara mendeteksi secara visual yang telah diubah.
• WORM Memori (Word Once Read Many Times) ideal untuk menyimpan archival, karena bila sekali telah ditulis ia secara fungsional menjadi ROM.

IV. SISTEM MEMORI UTAMA

• Tahun 1960-an para programmer system mengembangkan system pengoperasian multiprogramming, yang memanfaatkan atau menggunakan memori utama yang sangat besar.
• Komputer yang hanya mempunyai satu system memori utama dikatakan mempunyai one-level strorage system(system penyimpanan tingkat satu)
• Komputer yang mempunyai memori virtual menggunakan multilevel storage system (system penyimpanan bertingkat)
• Penyimpanan multilevel mempunyai memori sentral(internal) yaitu memori utama dan register CPU sebagai primary memory dan peralatan penyimpanan eksternal seperti hardisk dan disket sebagai secondary memory memori sekunder.

V. RELOKASI PROGRAM DAN PROTEKSI MEMORI

• Multiprogramming adalah cara yang tepat untuk meningkatkan kegunaan CPU dengan cara memungkinkan beberapa tugas berada dalam memori pada waktu yang bersamaan.
• Berhasilnya multiprogramming ditentukan antara lain oleh :

o Relokasi Program

- Dengan cara menmpatkan program dimana saja dalam memori

- Initial Program Relocation (Relokasi Program Awal) adalah proses merelokasi program tempat system pengoperasian pertama kali.

- Dynamic Program Relocation (Relokasi Program Dinamis) adalah system pengoperasian dapat memindahkan program dari suatu tempat ke tempat yang lain dalam memori utama setelah program dijalankan.

o Proteksi Program

- Mencegah suatu program mengakses memori yang telah diberikan oleh system pengoperasian ke program yang lain.

- Contoh relokasi program dan proteksi adalah IBM System/360 dan CDC 6600

- IBM System/360

§ Menggunakan Register Base untuk merelokasi program

§ Menggunakan relokasi program awal

§ Menggunakan key-controlled memory protection untuk proteksi memori.

- CDC 6600

§ Mempunyai register khusus yaitu Relocation Address (RA/Register Alamat Relokasi) untuk merelokasi program.

§ Menggunakan relokasi program awal

VI. MEMORI CACHE

· Buffer berkecepatan tinggi yang digunakan untuk menyimpan data yang diakses pada saat itu dan data yang berdekatan dalam memori utama.

· Memori akses random (RAM) berkecepatan tinggi yang ditempatkan diantara system memori dan pemakaiannya untuk mengurangi waktu akses efektif dari system memori.

· Dengan memasukan memori chace antara peralatan cepat dan system memori yang lebih lambat, perancangan ini dapat memberikan system memori yang cepat.