4.1.2 Jenis Memori
Beberapa jenis memori utama yang di gunakan :
Memory Read Only
Read-only Memory(ROM) adalah istilah untuk media
penyimpanan data pada komputer. ROM ini adalah salah satu memori yang ada dalam
computer. ROM ini sifatnya permanen, artinya program / data yang disimpan di
dalam ROM ini tidak mudah hilang atau berubah walau aliran listrik di matikan.
Contohnya adalah switch
mekanis. Di sini computer menggunakannya untuk menyimpan konstanta yang di
gunakan untuk menentukan konfigurasi system (yakni, jumlah memori utama).
Banyak ROM yang di program oleh pabrik pembuatnya,dan kita tidak bisa mengubah
isinya. (Istilah programming di sini berarti membuat atau menulis nilai ke
dalam ROM). Peralatan ini lebih rapat dan lebih murah bila liproduksi dalam
jumlah yang besar dari pada jenis ROM yang lain.
Sejumlah jenis ROM
bersifat bisa di ubah walaupun tidak pada waktu penggunaan biasa. Para teknisi
dapat memprogram erasable PROM (EPROM) secara off line. Yang kemudian
memprogramnya kembali. Electrically alterable ROM (EAROM) adalah ROM yang dapat
di program oleh computer dengan menggunakan operasi arus tinggi (high-current)
khusus. Namun dengan memprogrammnya berulangkali (melebihi 1000) cenderung akan
merusaknya. Para perancang menggunakannya untuk menyimpan informasi yang jarang
sekali berubah,misalnya informasi konfigurasi.
Memori
Read/Write.
Kita dapat mengklasifikasikan memori read/write
(sebagai lawan dari memori read-only dengan berbagai cara menurut sifat
pengoperasiannya. Berikut adalah sebagian dari klasifikasi tersebut:
1. Sifat Fisik.
ü Statis lawan
dinamis.
Static versus Dynamic Memory(memori
statis lawan dinamis). Dalam static random-access memory(SRAM),setiap word
apabila telah di tulis tidak perlu lagi dialamatkan atau di manipulasi untuk
menyimpan nilainya. SRAM biasanya di gunakan untuk register CPU dan peralatan
berkecepatan tinggi yang lain. Namun ada beberapa computer yang menggunakannya
untuk cache dan memori utama.
ü Volatil lawan
non volatile.
Memori Volatil Lawan non Volatil.
Peralatan memori dikatakan volatile jika ia membutuhkan sumber daya yang terus
menerus untuk menyimpan nilainya. Kebalikannya adalah non-volatil. Sebagian
besar memori inti magnetis akan bersifat non volatile bila sebagai ROM.
Sebagian besar RAM statis dan dinamis adalah volatile.
ü Read destruktif
lawan read non-deskruktif.
Memori mempunyai destructive read
apabila dalam proses membaca word,memori tersebut juga
menghancurkan(destroy)nilainya. Dram yang baru termasuk dalam jenis ini. Dalam
prakteknya,putaran pada chip selalu membuat atau menuliskan kembali nilai ke
dalam sell. Sebaliknya,putaran(circuitry)dapat membaca SRAm dan ROM tanpa
merusak nilainya. Mereka ini adalah memori nondestructive read.
Memori dengan read destructive
mempunyai suatu operasi 2 fase:
1. Read cycle
(siklus baca).
2. Restore cycle
(siklus pemilihan).
ü Dapat
dikeluarkan (removable) lawan dukungan permanen.
Memori yang elemen aktifnya dapat di
keluarkan dari hardware system adalah removable memories(memori yang dapat di
keluarkan). Sebaliknya nonremovable terdiri dari komponen yang seluruhnya
secara fisik tidak dapat di keluarkan.
Floppy disk/disket dan isi pita termasuk
bersifat removable sedangkan RAM dan hard disk bersifat nonremovable.
2. Organisasi
Logis.
ü Teralamatkan
(addressed)
Memori yang teralamatkan menggunakan
alamat untuk menentukan sell yang sedang di
baca atau di tulis. Oleh karena itu , pada waktu peralatan mengakses
memori, ia harus memasukkan alamat dan arah transfer, yakni read and write ke
system informasi.
Sifat peralatan penyimpanan biasa
yangberdasarkan pada teknologi.
Contoh.
Memory Type
|
Destructive Read
|
Data Life
|
Write Time
|
Read Time
|
Number of write Cycles allowed
|
Volality (Power Required)
|
ROM
|
No
|
Decades
|
Once
|
100 ns
|
1
|
No
|
PROM
|
No
|
Years
|
Hours
|
100 ns
|
Many
|
No
|
EPROM
|
No
|
Years
|
Ms
|
100 ns
|
1000s
|
No
|
SRAM
|
Yes
|
While power is on
|
10 ns
|
10 ns
|
Infinite
|
Full
|
DRAM
|
Yes
|
4 ms
|
100 ns
|
200 ns
|
Infinite
|
10%
|
Magnetic core
|
Yes
|
Decades
|
1-2 ms
|
0.5-ms
|
Infinite
|
No
|
ü Assosiatif.
Memori Assositif adalah peralatan
penyimpanan aktif. Setiap lokasi penyimpanan mempunyai putaran untuk
membandingkan argument dengan nilai yang di simpan lokasi dan setiap lokasi
penyimpanan mempunyai putaran untuk menunjukkan keberhasilan pencarian. Lebih
dari itu,system memori mempunyai putaran untuk menjalankan resolusi
konflik(atau paling tidak untuk menjalankan pendeteksian.
Karena memori ini mempunyai putaran
yang lebih banyak dari pada RAM, maka memori assosiatif yang sangat besar mahal
dan tidak bisa di gunakan.
ü Akses Urut.
Pita magnetis biasanya mengakses data
secara urut. Pemakai meminta(request) data dengan cara menentukan offsetnya
dari head baca/tulis pada saat itu(yakni word berikutnya,word sebelumnya,word
ke seratu berikutnya) dan peratan pita (tape) mendapatkan data dengan cara
menghitung ke depan atau kebelakang (maju atau mundur dari posisi pada saat itu
data yang diinginkan. Jika data yang diinginkan adlah data terakhir yang ada
pada pita dan head baca/tulis pada awal pita, maka pemakai harus menunggu
peralatan pita tersebut untuk mencari sepanjang pita guna mendapatkan word yang
di inginkan. Oleh karenanya peralatan ini merupakan peralatan akses urut.
Memori Archival
Adalah memori non-volatil yang dapat
menyimpan banyak data dengan biaya yang sangat dikit dan dalam jangka waktu
yang sangat lama. Tape (pita) dan disk akhir-akhir ini termasuk jenis memori
ini dan mereka di gunakan untuk sistem yang benar-benar sangat besar.
4.2
System Memori Utama
Pada awal tahun 1960-an para programmer system
mengembangkan system pengoperasian multiprogramming, yang memanfaatkan atau
menggunakan memori utama yang sangat besar. Beberapa pabrikan membuat mesin
dengan memori fisik yang lebih banyak dari pada memori logis. Para arsitek
sekarang merancang mesin dengan ruang alamat logis yang besar(mesin 32 bit
dapat mengalamati 4 GB), namun ada juga beberapa arsitek yang telah membuat
mesin dengan jumlah memori fisik yang seimbang. Dalam setyap program, alamat
logis mempunyai jangkauna dari 0 sampai sekitar nilai maksimum,yang
tergantunpada ukuran program. Ukuran ruang alamat logis dari computer biasanya
membatasi ukuran program yang dapat di jalankan oleh computer dengan mudah.
4.2.2
Memori Cache
Umunya
memori lebih murah bersifat lebih lambat dari pada memori yang lebih mahal.kecuali
terhadap CPU yang paling lambat. Memori cache adalah buffer kecepatan tinggi
yang di gunakan untuk menyimpan data yang di akses pada saat itu dan data yang berdekatan
dalam memori utama. Dengan memasukkan memori cache antara peratalan cepat dan
system memori yang lebih lambat,perancang dapat memberikan system memori yang
cepat.
Kegunaan cache terjadi karena adanya sifat program secara
umum yakni kecenderungan mengakses data dan kode yang baru saja di akses atau
di tempatkan di dekat lokasi memori. Kecenderungan ini di sebut principle of
locality of reference.
Setiap cache terdiri dari
sejumlah cache entries (entri cache) dan setiap entri cache terdiri atas dua
bagian yakni beberapa memori cache dan address tag(tag alamat). Memori cache
biasanya merupakan SRAM.
Cara kerja cache adalah
sederhana. Cache membandingkan alamat fisik tersebut dengan semua tag alamatnya
untuk mengetahui apakah ia menyimpan kopi dari sebuah data.
Struktur dan Organisasi Cache
Setyap cache mempunyai 2 subsistem pokok.yakni
tag subsystem(subsistem tag) yang menyimpan alamat dan menetukan apakah ada
kesesuaian bagi data yang di minta dan memory subysystem (subsistem memori )
yang menyimpan dan mengantarkan data.
Jalur refill (refill line) adlah satu-satunya
unit yang dip roses cache dan cache ini menempatkan jalur tersebut sehingga
mereka tidak melintasi batas refill-line yang asli. Batas refill line adlah
sembarang alamat yang merupakan perkalian integral dari ukuran refill line.
Ada 4 organisasi (susunan) yang umum yakni :
1. Asosiatif
2. Langsung
3. Set-asosiatif.
4. Sector
Cache
Asosiatif
Yang
juga disebut fully associative cache menyimpan tagnya di dalam memori asosiatif
atau memori yang ekuivalen secara fungsional, namun memori ini membutuhkan
biaya tinggi untuk system yang besar. Dengan cache yang tidak menggunakan
memori ini. Perbandingan log2N-bit cenderung membutuhkan waktu yang lama atau
membutuhkan hardware untuk memori yang besar.
Gambar
4.12 menunjukkan organisasi atau susunan asosiatif.
