MODUL KULIAH ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

1. MODUL KULIAH ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER TANGGALREVISI TANGGAL BERLAKU KODE DOKUMEN : : : ---- 09 Maret 2005 PERTEMUAN IV MEMORI DUA TINGKAT A. KARAKTERISTIK KINERJA Referensi dibuat cache yang berfungsi sebagai buffer antara memori utama dan prosesor, yang menyebabkan terjadinya internal memori dua tingkat. Arsitektur dua tingkat meningkatkan kinerja. Mekanisme main memory cache bagian arsitekur komputer, yang diimplementasikan dalam bentuk hardware umumnya tidak dapat dirasakan oleh sistem operasi. B. Operasi Memori Dua Tingkat Sifat lokalitas dapat dimanfaatkan dalam memori dua tingkat. Memori tingkat atas (M1) lebih kecil, lebih cepat dan lebih mahal (harga per bit) dibanding memori tingkat bawah. Karena adanya sifat lokalitas, sekali suatu blok dibawa ke M1 maka akan. Terdapat sejumlah access ke lokasi-lokasi di dalam blok itu, yang akan menghasilkan layanan keseluruhan yang cepat. Probalitas ini dikenal sebagai hit ratio. kita mempunyai: TS = H X T1 + (1 – H) X (T1 + T2) = T1 + (1 – H) X T2 Dengan : TS = waktu akses (sistem) rata-rata T1 = waktu akses M1 (misalnya, cache, disk cache) T2 = waktu akses M2 (misalnya, memori utama, disk) H = hit ratio(fraksi referensi waktu yang ditemukan pada M1 C. Kinerja Edisi: 01 5 Edited By Al-Bahra. L.B, S. Kom, M. Kom http://www.mercubuana.ac.id Rev: 0 Pertemuan ke-7/ 1 -

2. MODUL KULIAH ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER TANGGALREVISI TANGGAL BERLAKU KODE DOKUMEN : : : ---- 09 Maret 2005 Agar memori dua tingkat memberikan kenaikan kinerja yang berarti kita perlu mempunyai Ts yang hampir sama dengan T1 (Ts = T1). Bila ditentukan T1 jauh lebih kecil dari T2 (T1 << T2), maka diperlukan hit ratio yang mendekati 1. M1 yang kecil menurunkan harga M1 yang besar untuk meningkatkan hit ratio dan kinerja. Apakah terdapat ukuran M1 yang memenuhi kedua persyaratan itu sampai tingkatan tertentu? Kita dapat menjawab pertanyaan ini dengan beberapa pertanyaan-pertanyaan lainnya : 1. 2. 3. Apakah nilai hit ratio diperlukan untuk memenuhi kebutuhan kinerja ? Berapa ukuran M1 yang akan menjamin hit ratio yang diperlukan ? Apakah ukuran ini memenuhi persyaratan harga ? 1 r=1 0.1 r = 10 0.001 r = 100 r = 1.000 Efisiensi Akses = T1 / T2 0.0 0.2 10 0.4 0.6 0.8 Hit Ratio = H Gambar Efisiensi Akses sebagai Fungsi dari H (r = T2 / T1) Perhatikan kuantitas T1/Ts yang dikenal sebagai efisiensi akses. Bilangan itu merupakan ukuran tentang dekatnya waktu akses rata-rata (TS) terhadap waktu akses M1 (T1). Dari persamaan 4-1. I T2 _ T1 Edisi: 01 5 Edited By Al-Bahra. L.B, S. Kom, M. Kom http://www.mercubuana.ac.id Rev: 0 Pertemuan ke-7/ 3 -

3. MODUL KULIAH ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER TANGGALREVISI TANGGAL BERLAKU KODE DOKUMEN : : : ---- 09 Maret 2005 CONTOH KASUS : 1. Jika periode tanda waktu 3.45 menit, maka hitunglah berapa banyak cacahan tnda waktu yang di perlukan untuk mencapai selang waktu 3’ 25” 2. Jika periode tanda waktu 8/11 kali cacahan tanda waktu, maka hitunglah berapa selang waktu yang diperlukan, jika cacahan tanda waktunya 5’ 45” ? 3. Waktu akses rata-rata dari memori 2 tingkat adalah 17.25 menit. Waktu akses dari cache memorinya 6’ 35”. Hitunglah access time dari main memorynya, jika hit ratuionya 16/36. 4. Waktu akses dari cache memory adalah 1.2 kali waktu akses rata-ratanya. Waktu akses dari optical disc adalah 3’ 53”. Hitunglah hit rationya, jika waktu akses rata-ratanya adalah 3.5 menit ? 5. Average cost per bit dari suatu memori 2 tingkat adalah 635. Sementara ukuran dari cache memory adalah 27 dan ukuran dari lower level memorynya adalah 33. Berapakah average cost per bit dari meain memory tersebut, jika average cost per bit dari cache memorynya adalah 2/3 kali ukurannya? 6. Total harga perbit dan ukuran dari magnetic disc adalah 320, sedangkan harga rata-rata per bit dari memory 2 tingkat adalah 3/45 dari total harga per bit & ukuran dari magnetic disc. Berapakah ukuran dari magnetic disc tersebut, jika ukuran cache memorynya adalah 28 dan harga rata-rata per bit dari upper level memory tersebut adalah 15 ? 7. Average access time dari suatu memory 2 tingkat adalah 5X access time dari cache memorynya, jika hit rationya 6/18. Sementara 5/3 dari access time dari cache memory adalah 860. Hitunglah berapa waktu akses system rata-rata, waktu akses M1 dan waktu akses M2 ? (selang waktu = periode tanda waktu * cacahan tanda waktu) Edisi: 01 5 Edited By Al-Bahra. L.B, S. Kom, M. Kom http://www.mercubuana.ac.id Rev: 0 Pertemuan ke-7/ 5 -