BAB I
PENDAHULUAN
A.
LATAR BELAKANG
Dalam sebuah sistem komputer, program dan data tersimpan
dalam memori komputer. Disamping prosesor, memori merupakan bagian penting
dalam sebuah sistem komputer. Kedua komponen ini akan berinteraksi untuk
menjalankan program dan pengolahan data. Prosesor berperan sebagai pemroses dan
memori berperan dalam menyimpan data dan sekaligus program.
Memori utama merupakan media penyimpanan dalam bentuk array
yang disusun word atau byte, kapasitas daya simpannya bisa jutaan susunan.
Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri. Data yang disimpan pada
memori utama ini bersifat volatile, artinya data yang disimpan bersifat
sementara dan dipertahankan oleh sumber-sumber listrik, apabila sumber listrik
dimatikan maka datanya akan hilang. Memori utama digunakan sebagai media
penyimpanan data yang berkaitan dengan CPU atau perangkat I/O.
Di dalam makalah ini akan diuraikan secara umum tentang memori di PC
(Personal Computer) yang terdiri dari memori utama seperti memori internal dan memori
eksternal. Dan akan
diuraikan pula bagaimana komunikasi antara memori dan prosesor (CPU) serta
adresibilitas memori.
B.
RUMUSAN MASALAH
1.
Apa yang dimaksud dengan memori ?
2.
Apa saja jenis-jenis memori ?
3.
Bagaimana koneksi atau komunikasi antara memori dan
prosesor dalam sebuah sistem komputer ?
4.
Bagaimana adresibilitas memori di dalam sistem komputer ?
BAB II
PEMBAHASAN
A. MEMORI
Memori merupakan bagian dari komputer yang berfungsi sebagai
tempat penyimpanan informasi yang harus diatur dan dijaga sebaik-baiknya.
Memori biasanya disebut juga dengan istilah : computer storage, computer memori
atau memori, merupakan piranti komputer yang digunakan sebagai media penyimpan
data dan informasi saat menggunakan komputer. Memori merupakan bagian yang
penting dalam komputer modern dan letaknya di dalam CPU (Central Processing
Unit).
Sebagian besar komputer memiliki hirarki memori yang terdiri
atas tiga level, yaitu:
1. physical Register di CPU, berada di
level teratas. Informasi yang berada di register dapat diakses dalam satu clock
cycle CPU.
2. Primary Memori (executable memori),
berada di level tengah. Contohnya, RAM. Primary Memori diukur dengan satu byte
dalam satu waktu, secara relatif dapat diakses dengan cepat, dan bersifat
volatile (informasi bisa hilang ketika komputer dimatikan). CPU mengakses
memori ini dengan instruksi single load dan store dalam beberapa clock cycle.
3. Secondary Memori, berada di level
bawah. Contohnya, disk atau tape. Secondary Memori diukur sebagai kumpulan dari
bytes (block of bytes), waktu aksesnya lambat, dan bersifat non-volatile
(informasi tetap tersimpan ketika komputer dimatikan). Memori ini diterapkan di
storage device, jadi akses meliputi aksi oleh driver dan device.
Komputer yang lebih canggih memiliki level yang lebih banyak
pada sistem hirarki memorinya, yaitu cache memori dan bentuk lain dari
secondary memori seperti rotating magnetic memori, optical memori, dan
sequntially access memori. Akan tetapi, masing-masing level ini hanya sebuah
penyempurnaan salah satu dari tiga level dasar yang telah dijelaskan
sebelumnya. Bagian dari sistem operasi yang mengatur hirarki memori disebut
dengan memori manager. Di era multiprogramming ini, memori manager digunakan
untuk mencegah satu proses dari penulisan dan pembacaan oleh proses lain yang
dilokasikan di primary memori, mengatur swapping antara memori utama dan disk
ketika memori utama terlalu kecil untuk memegang semua proses.
Penggunaan
Memori
Komponen utama dalam sistem komputer adalah Arithmetic Logic
Unit (ALU), Control Circuitry, Storage Space dan piranti Input/Output. Jika
tanpa memori, maka komputer hanya berfungsi sebagai digital signal processing
devices, contohnya kalkulator atau media player. Kemampuan memori untuk
menyimpan data, instruksi dan informasi-lah yang membuat komputer dapat disebut
sebagai general-purpose komputer.Komputer merupakan piranti digital.
Cache memori
Memori berkapasitas terbatas, memori ini berkecepatan tinggi
dan lebih mahal dibandingkan memori utama. Berada diantara memori utama dan
register pemroses, berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu kepada memori
utama tetapi di cache memori yang kecepatan aksesnya yang lebih tinggi, metode
menggunakan cache memori ini akan meningkatkan kinerja sistem.
Cache memori adalah tipe RAM tercepat yang ada, dan
digunakan oleh CPU, hard drive, dan beberapa komponen lainnya. Seperti halnya
RAM, lebih banyak cache memori adalah lebih baik, akan tetapi biasanya cache
pada CPU dan hard drive tidak dapat diupgrade menjadi lebih banyak. Contoh yang
dapat dilihat misalnya adalah pada CPU Pentium II terdapat 512 KiloByte cache,
dan pada hard drive IBM 9LZX SCSI terdapat 4 MegaBytes cache. Seperti halnya
RAM, pada umumnya data akan dilewatkan dulu pada cache memori sebelum menuju
komponen yang akan menggunakannya (misalnya CPU). Selain itu cache memori
menyimpan pula sementara data untuk akses cepat. Kecepatan cache memori juga
menjadi unsur yang penting. Sebagai contoh, CPU Pentium II memilki cache
sebesar 12 k, dan CPU Celeron memiliki cache sebesar 128 k, akan tetapi cache
pada Pentium II berjalan pada 1/2 kali kecepatan CPU, sementara cache pada
Celeron berjalan dengan kecepatan sama dengan kecepatan CPU. Hal ini merupakan
tradeoff yang membuat kecepatan Celeron dalam hal-hal tertentu kadang-kadang
malah bisa mengalahkan Pentium II.
Memori merupakan media penyimpanan data pada komputer, yang
mana media penyimpanan data dalam computer dibagi menjadi 2 jenis yaitu :
1. MEMORI INTERNAL
Memori jenis ini dapat diakses secara langsung oleh
prosesor. Memori internal memiliki fungsi sebagai pengingat. Dalam hal ini yang
disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Secara lebih rinci, fungsi dari memori utama
adalah :
Menyimpan
data yang berasal dari peranti masukan sampai data dikirim ke ALU (Arithmetic
and Logic Unit) untuk diproses.
·
Menyimpan daya hasil pemrosesan ALU senelum dikirimkan ke
peranti keluaran.
·
Menampung
program/instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat
sekunder.
Memori utama dibedakan menjadi dua macam: ROM dan RAM. Selain itu, terdapat pula memori
yang disebut cache memori.
a. ROM
ROM
(Read-Only-Memori a.k.a firmware) adalah jenis memori yang isinya tidak hilang
ketika tidak mendapat aliran listrik dan pada awalnya isinya hanya bisa dibaca.
ROM pada komputer disediakan oleh vendor komputer dan berisi program atau data.
Di dalam PC, ROM biasa disebut BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS.
Instruksi dalam BIOS inilah yang akan dijalankan oleh mikroprosesor ketka
komputer mulai dihidupkan. Umumnya proses yang terkandung dalam BIOS secara
berurutan adalah sebagai berikut:
·
Memeriksa isi CMOS.
CMOS (Compmentary Meta-Oxyde
Semiconductor) adalah jenis cip yang memerlukan daya listrik dari baterai. Cip
ini berisi memori 64-byte yang isinya dapat diganti. Pada CMOS inilah berbagai
pengaturan dasar komputer dilakukan, misalnya peranti yang digunakan untuk
memuat system operasi dan termasuk pula tanggal dan jam sistem.
·
Memuat penanganan interupsi (interupt handlers) dan
pengendali peranti (device driver). Penanganan interupsi adalah program kecil
yang menjadi penerjemah antara perangkat keras dan sistem operasi. Sebagai
contoh , jika pemakai menekan tombol keyboard maka isyarat ini dikirimkan
melalui penaganan interupsi keyboard. Pengendali peranti adalah program yang
bertindak sebagai pemberi identitas bagi perangkat keras tertentu (misalnya
scanner) sehingga bisa dikenali oleh sistem operasi.
·
Menginisialisasi register dan manajemen daya listrik
·
Melakukan pengujian perangkat keras (POST atau the power-on
self-test) untuk memastikan bahwa semua perangkat keras dalam keadaan baik.
·
Menampilkan pengaturan-pengaturan pada system
·
Menentukan peranti yang akan digunakan untuk menjalankan
program (ex. : hard disk)
·
Mengambil isi boot sector. Boot sector juga merupakan sebuah
program kecil. Oleh BIOS program ini dimuat ke RAM dan kemudian mikroprosesor
akan mengeksekusi perintah-erintah yang sudah berada dalam RAM tersebut.
Melalui
prosedur di atas inilah, kemudian sistem operasi (windows, linux, solaris, dll)
dimuat. Selain ROM, terdapat pula chip yang disebut PROM, EPROM dan
EEPROM.
1.
PROM (Progammable Read-Only-Memori). Jika isi ROM ditentukan
oleh vendor, PROM dijual dalam keadaan kosong dan kemudian dapat diisi dengan
program oleh pemakai. Setelah diisi dengan program, isi PROM tak bisa dihapus.
2.
EPROM (Erasable Programmable Read-Only-Memori) Berbeda dengan
PROM, isi EPROM dapat dihapus setelah diprogram. Penghapusan dilakukan dengan
menggunakan sinar ultraviolet.
3.
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only0Memori)
EEPROM dapat menyimpan data secara permanen, tetapi isinya masih bisa dihapus
secara elektris melalui program. Salah satu jenis EEPROM adalah Flash Memori.
Flash Memori biasa digunakan pada kamera digital, konsol video game, dan chip
BIOS.
RAM
(Random-Access Memori) adalah jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti
selama komputer sihidupkan dan bersifat volatile. Selain itu, RAM mempunyai
sifat yakni dapat menyimpan dan mengambil data dengan sangat cepat. Tipe RAM
pada PC bermacam; antara lain DRAM, SDRAM, SRAM, RDRAM, dan EDO RAM.
1. DRAM (Dynamic RAM) adalah jenis RAM
yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data yang terkandung di
dalamnya tidak hilang.
2. EDO RAM (Extended Data Out RAM)
adalah jenis memori yang digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium. Cocok
untuk yang memiliki bus denagan kecepatan sampai 66 MHz.
3. SDRAM (Sychronous Dynamic RAM)
adalah jenis RAM yang merupakan kelanjutan dari DRAM namun telah disnkronisasi
oleh clock sistem dan memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. Cocok
untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz.
4. SRAM (Static RAM) adalah jenis
memori yang tidak memerlukan penyegaran oleh CPU agar data yang terdapat di
dalamnya tetap tersimpan dengan baik. RAM jenis ini memiliki kecepatan lebih
tinggi daripada DRAM.
5. RDRAM (Rambus Dynamic RAM) adalah
jenis memori yang lebih cepat dan lebih mahal daripada SDRAM. Memori ini biasa
digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium 4.
6. SIMM (Single in-line memori module)
– Mempunyai kapasitas 30 atau 72 pin. Memori SIMM 30 pin untuk kegunaan PC
zaman 80286 hingga 80486 dan beroperasi pada 16 bit.
7. DIMM (dual in-line memori module) –
Berkapasitas 168 pin, kedua belah modul memori ini aktif, setiap permukaan
adalah 84 pin. Ini berbeda daripada SIMM yang hanya berfungsi pada sebelah
modul saja.
8. DDR SDRAM (double-data-rate SDRAM) –
Ciri-ciri DDR SDRAM sama dengan SDRAM, tetapi pemindahan data (data transfer)
mendekati kecepatan sistem jam (system clock) dan ini secara teori meningktkan
kecepatan SDRAM.
9. DRDRAM (direct Rambus DRAM) – Dulu
dikenali sebagai RDRAM. Adalah sejenis SDRAM yang dibuat oleh Rambus. DRDRAM
digunakan untuk CPU dari Intel yang berkecepatan tinggi. Pemindahan data sama
seperti DDR SDRAM tetapi mempunyai dua saluran data untuk meningkatkan
kemampuan. Juga dikenali sebagai PC800 yang kerkelajuan 400MHz. Beroperasi dalam
bentuk 16 bit bukan 64 bit. Pada saat ini terdapat DRDRAM berkecepatan 1066MHz
yang dikenal dengan RIMM (Rambus inline memori module). DRDRAM model RIMM 4200
32-bit menghantar 4.2gb setiap saat pada kecepatan 1066MHZ.
2. MEMORI EKSTERNAL
Merupakan memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan
data atau program.Contoh: Hardisk, Floppy Disk dll. Hubungan antara Chace Memori, Memori
Utama dan Memori eksternal. Konsep dasar memori eksternal adalah Menyimpan data
bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak. Memori
eksternal biasa disebut juga memori eksternal yaitu perangkat keras untuk
melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori
utama. Memori eksternal mempunyai dua tujuan utama yaitu sebagai penyimpan
permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang
berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.
BERBAGAI JENIS MEMORI 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 :
·
Magnetik (floppy disk, hard disk).
·
Removeable hard disk (Zip disk, Flash disk).
·
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:
·
Punched Card atau kartu berlubang Merupakan kartu kecil
berisi lubang-lubang yang menggambarkan berbagai instruksi atau data.
·
Magnetic Disk
Magnetic Disk merupakan disk yang
terbuat dari bahan yang bersifat magnetik, Contoh : floppy dan harddisk.
·
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
·
Magnetic Tape
Sedangkan magnetic tape, terbuat
dari bahan yang bersifat magnetik tetapi berbentuk pita, seperti halnya pita
kaset tape recorder.
Instruksi program dan data disimpan dalam memori. Prosesor berinteraksi
dengan memori untuk eksekusi instruksi dan mengolah data. Prosesor mengmbil
instruksi dan data dari memori, memproses dan menyimpan kembali ke dalam
memori. Itulah inti dari proses sistem komputer.
Secara sederhana antara prosesor dengan memori dapat digambarkan sebagai
dua bagian sistem yang berinteraksi. Data ditransfer antara memori dan prosesor
dengan menggunakan dua buah register dalam prosesor yang biasa disebut Memory Adress Register (MAR) dan Memory Data Register (MDR).
Lebar alamat MAR menentukan jumlah alamat memori yang bisa diakses dan
lebar MDR menentukan banyaknya data yang ditransfer per transaksi. Jika lebar
MAR k-bit dan lebar MDR n-bit, maka memori dapat memiliki alamat sampai 2k lokasi. Selama proses akses memori, data yang
ditransfer dari memori ke prosesor sebanyak n-bit data. Proses transfer data
ini dilakukan melalui bus prosesor, dengan lebar jalur alamat k-bit dan lebar
data n-bit. Dalam bus juga terdapat sinyal kendali yaitu Read/Write (RW) dan Memory
Function Completed (MFC). Kedua sinyal ini berfungsi untuk koordinasi pada
saat transfer data. Sinyal kendali lain dapat ditambahkan untuk menunjukkan
jumlah byte yang ditransfer.
Prosesor membaca data dari memori dengan cara menulis register MAR dengan
alamat lokasi memori yang akan dibaca. Kemudian niai kendali R/W di set 1 (artinya membaca). Memori
kemudian meresponnya dengan menempatkan data dari lokasi alamat ke dalam bus
data dan mengirim sinyal MFC, yang menandakan bahwa proses baca telah selesai.
Pada saat menerima sinyal MFC, prosesor membaca data dari bus data dan disimpan
ke dalam register MDR.
Kemudian, prosesor menulis data ke dalam memori dengan
cara menulis register MAR dengan alamat lokasi memori yang akan ditulisi. Untuk
mengindikasikan operasi tulis, sinyal R/W
di set 0. Jika operasi baca/tulis melibatkan lokasi alamat yang berdekatan dalam
memori utama, maka dapat dilakukan “transfer blok” sekaligus dengan mengirimkan
alamat awal memori dan banyaknya data yang akan di baca/tulis.
32-bit, dalam arsitektur komputer adalah sebuah kata sifat yang
digunakan untuk menjelaskan bahwa terdapat sebuah bilangan bulat (integer) yang
memiliki panjang 32 bit. Istilah ini juga merujuk kepada istilah yang
menjelaskan arsitektur mikroprosesor yang dibuat berdasarkan register prosesornya, bus
alamatnya,
atau bus
data
yang digunakannya berukuran 32 bit.
Nilai bilangan integer yang dapat
disimpan dalam 32 bit adalah berkisar antara 0 hingga 4294967295 (unsigned
integer), atau dari -2147483648 hingga 2147483647 (signed integer). Prosesor yang menggunakan bus
alamat memori 32-bit, mampu mengalamatkan memori secara langsung hingga 4 Gigabyte.
Alamat eksternal dan bus data sering
lebih lebar dari 32 bit namun keduanya disimpan dan diolah secara internal
dalam prosesor sebagai kuantitas 32-bit. Misalnya, prosesor Pentium Pro adalah mesin 32-bit, namun alamat
eksternalnya lebarnya 64 bit.
Arsitektur set instruksi 32-bit yang
ternama yang digunakan untuk komputasi umum meliputi IBM
System/360 dan penerusnya yang juga 32-bit, VAX milik DEC, Motorola
68k,
IntelIA-32 versi 32-bit dari arsitektur x86, dan versi 32-bit dari ARM, SPARC, MIPS, PowerPC dan arsitektur PA-RISC. Arsitektur set instruksi 32-bit
yang digunakan untuk komputer tertanam meliputi arsitektur 68k dan ColdFire, x86, ARM, MIPS, PowerPC, dan Infineon
TriCore.
BAB III
PENUTUP
A.
KESIMPULAN
Memori utama merupakan media penyimpanan dalam bentuk array
yang disusun word atau byte, kapasitas daya simpannya bisa jutaan susunan.
Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri. Data yang disimpan pada
memori utama ini bersifat volatile, artinya data yang disimpan bersifat
sementara dan dipertahankan oleh sumber-sumber listrik, apabila sumber listrik
dimatikan maka datanya akan hilang. Memori utama digunakan sebagai media
penyimpanan data yang berkaitan dengan CPU atau perangkat I/O.
Memori merupakan bagian dari komputer yang berfungsi sebagai
tempat penyimpanan informasi yang harus diatur dan dijaga sebaik-baiknya.
Memori biasanya disebut juga dengan istilah : computer storage, computer memori
atau memori, merupakan piranti komputer yang digunakan sebagai media penyimpan
data dan informasi saat menggunakan komputer. Memori merupakan bagian yang penting
dalam komputer modern dan letaknya di dalam CPU (Central Processing Unit).
DAFTAR PUSTAKA
Abdurohman, Maman. 2015. Organisasi
& Arsitektur Komputer (Revisi Ketiga). Bandung: Informatika.
Andriana, Cheppy. 2010. “Semua Tentang Tugas Teeknik Informatika &
Multimedia (Pengertian Memori).” http://cheppyandriana.blogspot.co.id, diakses Senin 04 Januari 2010.
Nazara, Eka Ristian. 2012. “Memori Utama (Main Memory).” http://ekaristian.blogspot.co.id, diakses
Jum’at 09 November 2012.
Sanjaya, Fitra. 2012. “Makalah Memori Utama.” http://fitra-sanjaya.blogspot.co.id, diakses 14 November 2012.
