Memory Internal dan Memory Eksternal

Memori Internal

Memori internal adalah memori yang menyimpan program dan data yang sedang dikerjakan oleh CPU komputer. Dalam sebuah komputer, yang digunakan sebagai CPU adalah satu atau beberapa mikroprosessor. Kalau komputer menjalankan suatu program, memori internal akan terus-menerus berhubungan dengan CPU. Karena itu, memori yang digunakan sebagai memori internal harus cukup cepat agar mampu mengimbangi kecepatan CPU. Memori komputer yang digunakan sebagai memori internal dewasa ini biasanya memori semikonduktor, dan terdiri atas sejumlah besar sel memori yang disusun sebagai suatu array di atas satu chip.

Dalam sebuah komputer atau mikrokomputer terdapat dua jenis memori internal, yakni ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Access Memory).

ROM (Read Only Memory)

Sesuai dengan namanya, ROM adalah memori yang hanya dapat dibaca. Meskipun demikian, dalam perkembangannya, istilah memori hanya baca tidak lagi sesuai saat ini dengan hadirnya MPROM, PROM, EPROM, EPROM, EAPROM, dan Flash PEROM.

RAM(Random Access Memory)

RAM-adalah jenis memori yang memiliki waktu akses sama untuk setiap alamat memori. Kebanyakan memori semikonduktor (termasuk ROM) dan memori magnetic core, sebelum ada memori semikonduktor, yang banyak digunakan sebagai memori utama komputer adalah RAM.

 Memory Eksternal

Pengertiannya sebagai berikut :    - Bersifat eksternal terhadap sistem komputer dan tentu saja berada di luar CPU,
    - Diperlukan untuk menyimpan data atau instruksi secara permanen.
    - Tidak diperlukan di dalam proses eksekusi sehingga tidak dapat diakses secara langsung oleh
     prosesor (CPU). Untuk akses memori eksternal ini oleh CPU harus melalui pengontrol/modul I/O.
    - Memori eksternal sering juga disebut sebagai memori sekunder.
    - Memori ini terdiri atas perangkat storage peripheral seperti : disk, pita magnetik, dll.

BERBAGAI JENIS MEMORY EKSTERNAL
1. Berdasarkan Jenis Akses Data
Berdasarkan jenis aksesnya memori eksternal dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu :
a. DASD (Direct Access Storage Device) di mana ia mempunyai akses langsung terhadap data.
Contoh :
1. Magnetik (floppy disk, hard disk).
2. Removeable hard disk (Zip disk, Flash disk).
3. Optical Disk.

b. SASD (Sequential Access Storage Device) : Akses data secara tidak langsung (berurutan), seperti pita magnetik.

2. Berdasarkan Karakteristik Bahan
Berdasarkan karakteristik bahan pembuatannya, memori eksternal digolongkan menjadi beberapa kelompok sebagai berikut:
a. Punched Card atau kartu berlubang
Merupakan kartu kecil berisi lubang-lubang yang menggambarkan berbagai instruksi atau data. Kartu ini dibaca melalui puch card reader yang sudah tidak digunakan lagi sejak tahun 1979.
b. Magnetic Disk
Magnetic Disk merupakan disk yang terbuat dari bahan yang bersifat magnetik, Contoh : floppy dan harddisk.
c. Optical Disk
Optical disk terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Contoh : CD dan DVD
d. Magnetic Tape

 

Cache Memory

Cache memory adalah memori berbasis SRAM berukuran kecil dan 

berkecepatan tinggi yang dikendalikan secara otomatis oleh 

hardware.

Fungsi Cache Memory
--> Mempercepat Akses data pada komputer
--> Meringankan kerja prosessor
--> Menjembatani perbedaan kecepatan antara cpu dan memory utama.
--> Mempercepat kinerja memory

Letak Cache MemorY 

  1. Terdapat di dalam Processor (on chip )

Cache internal diletakkan dalam prosesor sehingga tidak memerlukan bus eksternal, maka waktu aksesnya akan sangat cepat sekali

  2. Terdapat diluar Processor(off chip)

Berada pada MotherBoard, memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat cepat, meskipun tidak secepat chache memori jenis pertama

Jenis Cache Memory

1.   L1 cache L1 Cache adalah Sejumlah kecil SRAM memori yang digunakan sebagai cacheyang terintegrasi menyatu pada prosesor. 

-     Berguna untuk menyimpan secarasementara instruksi dan data, dan memastikan bahwa prosesor memiliki supply data yangstabil untuk diproses sementara memori mengambil dan menyimpan data baru.

-     L1 cache (Level 1 cache) disebut pula dengan istilah primary cache, first cache, atau level one cache.

-     transfer data dari L1 cache ke prosesor terjadi paling cepat Kecepatannya mendekati kecepatan register

2.  L2 cache Arti istilah L2 Cache adalah Sejumlah kecil SRAM memori yang berada di motherboard dekat dengan posisi dudukan prosesor.

- Berguna untuk menyimpansementara instruksi dan data, dan memastikan bahwa prosesor memiliki supply data yangstabil untuk diproses sementara memori mengambil dan menyimpan data baru  - (Level 2 cache) secondary cache, second level cache, atau level two cache.

- L2 cache memiliki ukuran lbih besar dibandingkan L1 namun kecepatan transfernya sedikit lebih lama dari L1cache.

3. L3 cache  

       L3 cache jarang sekali ada, hanya ada di komputer tertentu.

      -  Berguna ketika terdapat cache yang hilang ”missing” pada cache L1&L2

      - L3 cache memiliki ukuran lbih besar dibandingkan L1 dan L2 namun kecepatan transfernya lebih lama dari L1cache dan L2 Cache.

 

Sistem BUS pada komputer

Sebuah bus adalah sebutan untuk jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh CPU melalui perantara sistem bus.

Fungsi dari bus terdiri dari :

1. Penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya

2. Komponen komputer :

3. CPU

4. Memori

5. Perangkat I/O

6. Transfer data antar komponen komputer.

7. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus

8. Melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus

9. Kecepatan komponen penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen bus yang baik

Mikroprosesor

· Melakukan pekerjaan secara paralel

· Program dijalankan secara multitasking

· Sistem bus tidak hanya lebar tapi juga cepat

Interkoneksi komponen sistem komputer dalam menjalankan fungsinya

· Interkoneksi bus

· Pertimbangan–pertimbangan perancangan bus

Struktur Interkoneksi adalah Kompulan lintasan atau saluran berbagai modul  (CPU,Memori,I/O)

Struktur interkoneksi bergantung pada

· Jenis data

· Karakteristik pertukaran data

Jenis Data

1. Memori :

Memori umumnya terdiri atas N word memori dengan panjang yang sama. Masing–masing word diberi alamat numerik yang unik (0, 1, 2, …N-1). Word dapat dibaca maupun ditulis pada memori dengan kontrol Read dan Write. Lokasi bagi operasi dispesifikasikan oleh sebuah alamat.

2. Modul I/O :

Operasi modul I/O adalah pertukaran data dari dan ke dalam komputer. Berdasakan pandangan internal, modul I/O dipandang sebagai sebuah memori dengan operasi pembacaan dan penulisan. Seperti telah dijelaskan pada bab 6 bahwa modul I/O dapat mengontrol lebih dari sebuah perangkat peripheral. Modul I/O juga dapat mengirimkan sinyal interrupt.

3. CPU :

CPU berfungsi sebagai pusat pengolahan dan eksekusi data berdasarkan routine–routine program yang diberikan padanya. CPU mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian sistem komputer.

1.modul komputer

Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul–modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data.

· Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori.

· CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.

· I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.

· CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O.

· I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA

Sampai saat ini terjadi perkembangan struktur interkoneksi, namun yang banyak digunakan saat ini adalah sistem bus.

Sistem bus

1 Digunakan secara tunggal

2 Digunakan secara jamak,

Hal ini Tergantung karakteristik sistemnya

Interkoneksi Bus – Struktur Bus

Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran. Sebagai contoh bus data terdiri atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit. Secara umum fungsi saluran bus dikatagorikan dalam tiga bagian, yaitu :

· Saluran data

· Saluran alamat

· Saluran kontrol

2. pola interkoneksi

 Saluran Data

Lintasan bagi perpindahan data antar modul. Secara kolektif lintasan ini disebutbus data. Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluran.

Tujuan : agar mentransfer word dalam sekali waktu.

Jumlah saluran dalam bus data dikatakan lebar bus, dengan satuan bit, misal lebar bus 16 bit

Saluran Alamat (Address Bus)

· Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.

· Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU.

· Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul.

· Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat.

Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya

Saluran kontrol (Control Bus)

Digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada.

Karena bus data dan bus alamat digunakan oleh semua komponen maka diperlukan suatu mekanisme kerja yang dikontrol melalui bus kontrol ini.

Sinyal – sinyal kontrol terdiri atas

· Sinyal pewaktuan adalah Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan alamat

· Sinyal–sinyal perintah adalah Sinyal perintah berfungsi membentuk suatu operasi

Prinsip Operasi Bus

1. Meminta penggunaan bus.

2. Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju

Hierarki Multiple Bus

Bila terlalu banyak modul atau perangkat dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerja

Faktor – faktor :

3. Semakin besar delay propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaanbus.

4. Antrian penggunaan bus semakin panjang.

5. Dimungkinkan habisnya kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data.

3. arsitektur bus jamak

Arsitektur bus jamak

Prosesor, cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul – modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi.

Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul – modul I/O diklasifikasikan menjadi dua,

· Memerlukan transfer data berkecepatan tinggi

· Memerlukan transfer data berkecepatan rendah.

Modul dengan transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula,

Modul yang tidak memerlukan transfer data cepat disambungkan pada bus ekspansi

4. arsitektur bus jamak kinerja tinggi

Keuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi

1 Bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor.

2 Perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus