470 likes | 848 Views
Organisasi dan Arsitektur Komputer. Tim Jurusan. Memori. Sesi 4. Outline . Outline. Outline. Tujuan Intruksional. Mampu menjelaskan jenis memori . Mampu menjelaskan hirarki memori . Mampu menjelaskan perbedaan memori internal dan eksternal . Memori.
E N D
OrganisasidanArsitekturKomputer Tim Jurusan Memori Sesi4
TujuanIntruksional • Mampumenjelaskanjenismemori. • Mampumenjelaskanhirarkimemori. • Mampumenjelaskanperbedaanmemori internal daneksternal.
Memori • Sub PokokBahasan 1 : Memoriintarnal. • Sub PokokBahasan2 : Memorieksternal. • Sub PokokBahasan 3: Hirarkimemori.
KarakteristikMemori • Memorydiklasifikasikanberdasarkan: • Lokasi • Kapasitas • Satuan transfer • Cara akses • Performansi • Jenisfisik • Karakterfisik • Organisasimemori
KarakteristikMemori • Lokasi • Internal : dapatdiaksesolehprosesortanpamelalui I/O • Register • Cache memory • Main memory (RAM) • Eksternal : untukmengaksesnyaharusmelalui I/O • Harddisk, Diskette, Magnetic Tape • Flashdisk • CDROM, dll • Kapasitas • Adalahkemampuanmenampung data dalamsatuantertentu (byte atau word)
KarakteristikMemori 3. Satuan transfer • Memori internal : • Adalahbanyaknya bit yang dibaca/ditulisdari/kememoridalamsetiapdetik. • Setaradenganbanyaknyajalur data yang terhubungkememori (lebar bus) • Biasanyasebanyaksatu word • Memorieksternal : • Digunakansatuan block yang ukurannyalebihdarisatu word. • Satuanalamat (minimum addressable unit) • Adalahukuranmemoriterkecil yang dapatdiberialamattersendiri. • Biasanyatergantungpadapembuatprosesor. • Cluster diharddisk
KarakteristikMemori 4. Cara akses • Sequential access • Akseskememoridilakukansecaraberurutan (searching, passing dan rejecting) • Digunakanmekanisme shared read/write • Waktuaksessangat variable tergantungpadalokasi data yang akanditujudan data sebelumya. • Contohnya : magnetic tape • Direct access • Akseskememorilangsungmenujukelokasiterdekat, diteruskandengansedikitpencariandanperhiungan. • Setiapblok/record mempunyaialamatunikberdasarkanlokasifisik. • Digunakanmekanisme shared read/write • Waktuaksesnya variable (berbeda-beda) danbergantungpadalokasi data yang akanditujudanlokasi data sebelumnya. • Contohnya : harddisk
KarakteristikMemori 4. Cara akses • Random access • Akseskememoridilakukansecara random langsungkealamat yang dituju • Setiapalamatmemorimempunyaialamatunik • Waktuaksesnyakonstandantidaktergantungpadaurutanaksessebelumnya • Contohnya : main memory, beberapasistem cache • Associative • Pencarian data dimemoridilakukandenganmembandingkanseluruh word secarabersamaan, tidakberdasarkanalamat • Waktuakseskonstandantidaktergantungpadalokasidanurutanaksessebelumnya. • Contohnya : cache memory
KarakteristikMemori 5. Performansi • Waktuakses (access time) • Waktuantaraperintahakses (bacaatautulis) sampaididapatkannya data di MBR atau data dari MBR telahdisalinkelokasimemoritertentu. • Waktusiklusmemori (cycle time) • Waktudimulainyasuatuoperasimemorisampaimemorisiapmelaksanakanoperasiberikutnya. • Waktuakses + waktuuntukperubahan signal jalur data sebelumakseskedua. • Cycle time > access time
KarakteristikMemori 5. Performansi • Transfer rate • Adalahwaktu rata-rata perpindahan data • RAM : 1/waktusiklus • Non RAM: TN = TA +N/R TN = waktu rata-rata untukbaca/tulissejumlah N bit TA = rata-rata waktuakses N = jumlah bit R = transfer rate (bit per second)
KarakteristikMemori 6. Jenisfisik • Semikonduktor : RAM, flashdisk • Magnetik : harddisk, magnetic tape • Optik : CD, DVD 7. Karakteristikfisik • Volatile : nilainyahilangbilateganganlistriktidakada. • Non volatile : nilaitidakhilangmeskipuntidakadateganganlistrik • Erasable : nilainyadapatdihapus(magnetic) • Non erasable : nilainyatidakdapatdihapus (ROM) 8. Organisasimemori • Penyusun bit untukmembentuk word
SelMemori • Setiapmemoritersusundarirangkaiansel-selmemori • Tiapselterdiridari 3 terminal : • Select : untukmemilihselmemori yang akandibaca/ditulisi • Control : untukmenentukanjenisoperasi write/read • Data : • Write : untukmengubahkondisiseldari 1 ke 0 dansebaliknya. • Read : untukmembacaselmemori
SelMemori • Implementasiselmemori • Magnetic core • Semikonduktor • Perbedaannya : • Magnetic core • Lambat • Untukluasan yang samajumlahnya, memorilebihsedikit. • Non volatile • Semikonduktor • Cepat • Untukluasan yang samajumlahnya, memori yang digunakanjauhlebihbanyak • volatile
Bagaimanamemoridiakses?(Penjelasan slide 18) • Urutanbacadarimemori : • Taruhalamatmemori yang akandibacake MAR. • Kirim READ signal melalui READ control line • Decode isi MAR sehinggadiperolehnilai x dan y (nilai MAR tidakberubah) • Taruhisialamat yang ditunjukkedalam MBR. • Urutantuliskememori : • Taruhalamatmemori yang akanditulisike MAR • Taruh data yang akanditulisike MBR • Kirim signal WRITE melalui WRITE control line • Decode isi MAR sehinggadiperolehnilai x dan y (nilai MAR tidakberubah) • Copy-kanisi MBR kememori (isi MBR tidakberubah)
JenisMemoriSemikonduktor • Random access memory (RAM) • Read Only Memory (ROM) • Programmable ROM(PROM) • Erasable PROM (EPROM) • Electrically Erasable PROM (EEPROM) • Flash Memory
RAM (Random Access Memory) • Dynamic RAM (DRAM) • Sel DRAM • Data berupamuatanlistrik yang disimpandikapasitor • Mengapadisebut dynamic RAM ? • Muatanlistrik yang disimpandikapasitorcenderungmengalamikebocoran, sehinggaharusselaludi-refresh • DRAM digunakanuntuk main memory
RAM (Random Access Memory) • Static RAM (SRAM) • Sel SRAM • Disusundaribebrapa transistor • Mengapadisebut static RAM ? • Selamamasihadalistrik, maka data yang disimpantidakhilang, sehinggatidakperludi-refresh • SRAM digunakanuntuk cache memory
DRAM vs SRAM SRAM • Lebihkompleks • Dimensilebihbesar • Lebihmahal • Kapasitaskecil • Tidakperludirefesh • Tidakperlurangkaian refresh • Lebihcepat DRAM • Sederhana • Dimensilebihkecil • Murah • Kapasitasbersa • Perlurangkaian refresh • Biayarangkaian refresh memoriberukuranbesarlebihmahaldaripadabiayamemoriitusendiri • Lebihlambat Kesamaan DRAM dan SRAM • Sama-sama volatile
Advanced DRAM • Synchronous DRAM (SDRAM) • Pertukaran data didasarkanpada signal clock eksternaltanpa wait state • Kecepatansesuaidengankecepatanprosesoratau bus memori • Selamaprosespencarian data, CPU dapatmelakukantugas lain (tidakperlumenunggu, karena CPU tahukapan data sudahtersedia) • Double Data Rate – SDRAM (DDR – SDRAM) • Samaseperti SDRAM, tetapidapatmengirimkan data 2x dalamsatu clock
Advanced DRAM • Rambus DRAM (RDRAM) • Diadopsioleh Intel untuk Pentium dan Itanium • Bus alamat support sampai 320 chip RDRAM • Transfer data sampai 1,6 GBps (2 x 800 MBps) • Jalur data sebanyak 18 bit • Memory request melalui high speed bus yang memuatinformasi : • Alamat yang diinginkan • Jenisoperasi • Jumlah byte dalaoperasi • Pengiriman data secara synchronous
Advanced DRAM • Cache DRAM (CDRAM) • Penggabungansejumlahkecil SRAM (16 bit) kedalam chip DRAM • Tujuan : • Sebagai cache seperti cache padaprosesor yang terdiridari 64 line • Sebagai buffer aksesblok data serial, misaluntuk refresh screen.
TujuanHirarkiMemori • Fakta “Large memories are slow and fast memories are small” • Bagaimanamembuatmemori yang dapatmenggambarkanbahwaMemorimemiliki Kapasitasyang besar, murahdancepat? • Berhirarki • Parallelism
MemoriEksternal • Magnetik Disk • Disk adalahpiringanbundar yang terbuatdaribahantertentu (logamatauplastik) dengan • permukaandilapisibahan yang dapatdimagnetisasi. • Mekanismebaca/tulismenggunakankepalabacaatautulis yang disebuthead. • Desainfisiknya, head bersifatstasionersedangkanpiringan disk berputarsesuaikontrolnya. • Disk diorganisasidalambentukcincin – cincinkonsentris yang disebuttrack. • Blok – blok data disimpandalamdisk yang berukuranblok, yang disebutsector
MemoriEksternal • Optical Disk
MemoriEksternal • Harddisk • IDE Disk • IDE (Integrated Drive Electronics) • Berkapasitasmaksimal 528 MB danmengontrol 2 disk. • IDE berkembangmenjadi EIDE (Extended Integrated Drive Electronics) yang mampumenanganiharddisklebihdari 528 MB danmendukungpengalamatan LBA (Logical Block Addressing), yaitumetodepangalamatan yang hanyamemberinomerpadasektor – sektormulai dari 0 hingga maksimal 224-1. • SCSI Disk • SCSI (Small Computer System Interface) • Miripdengan IDE dalamhalorganisasipengalamatannya. Perbedaannyapadapirantiantarmukanya yang mampumentransfer data dalamkecepatantinggi
Refrensi • William Stalling, Computer OrganizationAndAchitecture Designing for Performace Chapter 5 and Chapter 6.