Materi Kuliah hari ini saya akan sedikit mengulas materi kuliah yang membahasa tentang Internal Memory pada Matakuliah Arsitekture Komputer.

        Memori merupakan istilah generik yang merujuk pada media penyimpanan data sementara pada komputer. setiap program dan data yang sedang diproses oleh prosesor akan disimpan di dalam memori fisik. data yang disimpan dalam memori bersifat sementara, karena data yang disimpan didalamnya akan tersimpan selama komputer tersebut masih dialiri daya dengan kata lain komputer itu masih hidup. ketika komputer itu direset atau dimatikan data yang disimpan akan hilang.


Sistem Memory




Kapasitas 
  1. Karakteristik memory yang jelas adalah kapasitanya
  2. Kapasitasnya ini dinyatakan dalam byte (1 byte = 8 bit) atau word.
  3. Panjang word yang umum adalah 8, 16, dan 32 bit
  4. Kapasitas eksternal memory biasanya dinyatakan dalam byte



Metode Akses
  1. Sequensial AccessMemori diorganisasikan menjadi unit-unit data yang disebut record. waktu untuk mengakses record sangan bervariasi. contoh Pita Magnetik
  2. Direct Access : setiap block dan record memiliki alamaat-alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik contoh : Disk
  3. Random Access : setiap addresable locations di dalam memori memliki mekanismen yang unik dan pengalamatan yang secara Fisik wired-in. waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan. contoh main memori.
  4. Associative Access : Sebuah word dicari berdasarkan pada isinya bukan berdasarkan pada alamatnya contoh: Cache memory



KINERJA

  • Access time : waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis
  • Cycle Time : access time ditambah dengan waktu tambahan yang di perlukan agar transient hilang dari signal
  • transfer rate: kecepatan data agar dapat di transfer ke unit memori atau di transfer dari unit memori.

Tn = Ta + N/R

Tn= waktu rata-rata untuk W/R N bit.
Ta= waktu akses rata-rata
N= jumlah bit
R= kecepatan transfer dalam bit/detik (bpd)


HIRARKI MEMORI


Jenis memori semi konduktor Random Access
RAM terbagi menjadi 2:

  1. RAM Statis
  2. RAM Dinamis
RAM Statis
Nilai nilai biner di simpan dengan menggunakan konfigureasi gate logic flip-flop tradisional
Ram statis akan menampung data sepanjang daya listrik yang disediakan untuknya.

RAM Dinamis
Disusun ileh sel-sel yang menyimpan data sebagai muatan listrik pada kpasitor
keberadaan dan ke tidak beradaan pada kapasitor di interpretasikan sebagai bilangan 1 dan 0, karena kapasitor memiliki kecenderungan alami untuk mengosongkan muatan maka RAM dinamis memerlukan pengisian muatan.

Perbedaan SRAM & DRAM 


Pengertian ROM & Jenis ROM

ROM : berisi pola data pemanen yang tidak dapat di ubah
  • jenis-jenis ROM
  • Programable ROM (PROM)
  • Erasable Programable ROM(EPROM)
  • Electrically Easable Programable ROM (EEPROM)

Cache Memory
  1. cache memory ditunjukan untuk memperoleh kecepatan memori yang mendekati kecepatan memori yang mendekati kecepatan memori tercepat yang bisa diperoleh sekaligus memberikan ukurann memori yang besar dengan harga yang lebih murah.
  2. cache adalah memori kecil yang berkecepatan tinggi
  3. cache dapat kita lihat sebagai suatu emmori buffer bagi memori utama.
  4. cache berisi salinan sebagian memori utama
  5. pada saat cpu speed membaca word memori maka dilakukann pemeriksaan untuk mengetahui apakah word itu terdapat dalam cache.
  6. bila sudah ada maka word akan dikirim ke CPU sedang bila tidak ada blok main memori yang terdiri dari sejumlah word yang tetap akan di baca cache dan kemudian di kirim ke CPU.
  7. Meskipun cache menggunakan informasi yang tersimpan dalam memori utama tetapi ia tidak berhadapan secara langsung dengan memori utama.
  8. apa yang terseimpan dalam cache dan juga ditempatkan kedalam memori utama dikerjaakan sesuai perintah  CPU
  9. agar suatu cache dapat efektif maka ia harus lebih cepat dari memori utama.
  10. pada umumnya waktu akses memori cache berkisar antara 50-100 nanodetik(lebih cepat 50-10 kali lebih cepat dari memori utama.
  11. cache dapat menampung 64 KB.

Operasi Pembacaan Cache 
  1. Direct
  2. Assosiative
  3. Set assosiative
Direct(pemetaan langsung)
  1. Alamat memori utama dibagi menjadi 2 field yaitu tag dan indeks
  2. jumlah bit dalam indeks berhubungan dengan ukuran cache
  3. ketika suatu word direferensikan bit indeks pada alamat digunakan untuk pengaksesan cache.
  4. jika field tag cocok dengan bit tag pada alamat terjadi suatu hit, jump jika sebaliknya akan terjadi sesuatu miss.
  5. organisasi cache ini mempunya waktu akses yang lebih cepat dari paa RAM karena mempunyai field alamat yang lebih kecil
  6. kelemahan pda cara adalah tidak dapat menyimpan secara bersamaan apabila dua buah word mempunyai indeks yang sama dan tag yang berbeda.
Pemetaaan Assosiatif
  1. ketika suatu memori assosiatif digunakan untuk sebuah cache maka diperlukan suatu pemetaan yang berbeda.
  2. dengan pemetaan assosiatif alamat word memori utama dan isinyua tersimpan dalam cache.
  3. untuk mereferensikan suatu word tertentu alamat disimpan ke bagian yang berhubungan pada register argumen (A) dan register kunci (K) di setup untuk membandingkan hanya field alamatnya
  4. pemetaan assosiatif memungkinkan adanya penyimpaanan semua word yang mempunyai indeks yang sama dana tag yang berbeda ke dalam cache ini.
Pemetaaan Kelompok Assosiatif
  1. merupakan kombinasi dari kedua organisasi sebelumnya dalam jenis organisasi ini dua word dengan indeks yang sama dan tag yang berbeda dapat disimpan di dalam kelompok yang sama,
  2. karena setiap word dalam kelompok memori assosiatif hanya menyertakan bit tag tambahan bukan alamat lengkap maka waktu aksesnya lebih cepat dan harganya lebih murah.

Organisasi DRAM
A. Enchanced DRAM(EDRAM)
  • dengan mengintegrasikan cache SRAM yang kecil pada keping DRAM generik
  • EDRAM mencakup beberapa feature lainnya yang dapat meningkatkan kinerja
  • operasi refresh dapat dilakukan secar paralel dengan operasi pembacaan cache
B. Cache DRAM (CDRAM)
  • mencakup cache SRAM-cache SRAM yang lebih besar dari EDRAM
C. Synchonous DRAM (SDRAM)
  • SDRAM saling bertukar  data dengan processor yang di sinkronkan dengan signal pewaktu eksternal dan bekerja dengan kecepatan penuh bus prosessor atau memori tanpa mengenal keadaan wait. 
D. Rambus DRAM (RDRAM)
  • menggunakan pendekatan terhadap masalah memori bandwidth yang lebih revolusioner
  • RDRAM meiliki kelajuan sekitar 500 Mbps (Dram = 33 Mbps)
E. RAMLINK
  • Ramlink berkonsentrasi pada interface prosessor atau memori dibandingkan pada arsitektur internal keping DRAM
  • ramlink adalam memori interface yang memiliki koneksi point to pint yang di susun dlam bentuk cincin.