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.

B. JENIS MEMORI (MEDIA PENYIMPANAN)

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.

b. RAM

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.

C. KOMUNIKASI MEMORI DAN PROSESOR (CPU)

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 2^k 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.

D. ADRESIBILITAS MEMORI

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

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, Intel IA-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

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.

PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA & KOMPUTER

Jumat, 17 Juni 2016

MEMORI UTAMA DAN ADRESIBILITAS MEMORI