Rangkuman Bab Memori

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.