Pertemuan 7 sistem memory
- 1. SISTEM MEMORY BY: JUMIATI 092904035 Pendidikan Teknik Informatika & komputer Pendidikan teknik Elektro Universitas Negeri Makassar Powerpoint Templates Page 1
- 2. Ada 2 teknologi yang mendominasi industri memori sentral dan memori utama, yaitu : 1. Memori Magnetic Core (tahun 1960) Sel penyimpanan yang ada dalam memori inti dibuat dari elemen besi yang berbentuk donat yang disebut magnetic core (inti magnetis) atau hanya disebut core saja. Para pembuat(pabrikan) yang membuat core ini menyusun core plane bersama dengan sirkuit lain yang diperlukan, menjadi memori banks(bank memori). 2. Memori Solid State • Komputer yang pertama diproduksi untuk tujuan komersil adaalah UNIVAC dimana : – CPU nya menggunakan teknologi vacuum tube (tabung hampa udara) dan menjalankan aritmatika decimal. – Memori utamanya 1000 word (setiap word besarnya 60 bit dan menyimpan 12 karakter 5 bit) • Powerpoint Templates Page 2
- 3. ORGANISASI MEMORI • Salah satunya adalah menggunakan Inteleaving dimana tujuannya adalah untuk meningkatkan kecepatan pengaksesan system penyimpanan yang besar. • Sistem penyimpanan yang besar terdiri atas beberapa bank memori independent yang diakses oleh CPU dan peralatan I/O melalui pengontrolan port memori Contoh : Cross bar switch Powerpoint Templates Page 3
- 4. Sistem penyimpanan menggunakan Interleave High Order • Setiap bank (penyimpanan) berisi blok alamat yang berurutan. • Setiap peralatan, termasuk CPU, menggunakan bank memori yang berbeda untuk program dan datanya, maka semua bank dapat mentransfer data secara serentak Powerpoint Templates Page 4
- 5. Sistem penyimpanan menggunakan Interleave Low Order • Alamat yang berurutan berada dalam bank yang terpisah, sehingga setiap peralatan perlu mengakses semua bank selagi menjalankan programnya atau mentransfer data. • Contohnya : suatu siklus memori lebih lama daripada waktu siklus CPU. Powerpoint Templates Page 5
- 6. Cont’d • Apabila word yang berurutan berada dalam bank yang berbeda, maka system penyimpanan bila dilengkapi dengan putaran yang cocok dapat melengkapi akses memori yang berurutan, dengan kata lain setelah CPU meminta untuk mengakses word pertama yang disimpan dalam salah satu bank, maka ia dapat bergerak ke bank kedua dan mengawali akses word kedua sementara penyimpanan tetap mendapatkan kembali word pertama sementara penyimpanan tetap mendapatkan kembali word pertama.Pada CPU kembali ke bank pertama, system penyimpanan diharapkan telah menyelesaikan mengakses word pertama dan telah siap mengakses lagi. • Banyak komputer berkinerja tinggi menggunakan InteleavePowerpoint Templates Low Order Page 6
- 7. JENIS MEMORI • Memory Read Only (ROM) • Memory Read / Write Powerpoint Templates Page 7
- 8. Memory Read Only (ROM) • Peralatan memori yang dapat dibaca namun tidak dapat ditulis oleh CPU Contoh : Switch Mekanis (computer menggunakannya untuk menyimpan konstansta yang digunakan untuk menentukan konfigurasi system(jumlah memori utama). • PROM (Programming Read Only Memory) adalah ROM yang diprogram oleh pabrik pembuatnya dan kita tidak bisa mengubah isinya. Powerpoint Templates Page 8
- 9. Cont’d • EPROM (Erasable PROM) adalah ROM yang dapat dihapus dengan menggunakan sinar ultraviolet dan kemudian deprogram kembali. • EAROM(Electrically Alterable ROM) ROM yang dapat deprogram oleh computer dengan menggunakan operasi arus tinggi (high current) khusus, digunakan untuk menyimpan informasi yang jarang sekali berubah, contohnya : informasi konfigurasi. Powerpoint Templates Page 9
- 10. Memory Read / Write • Sifat Fisik Statis lawan Dinamis Static RAM (SRAM) • Untuk setiap word apabila telah ditulis tidak perlu lagi dialamatkan atau dimanipulasi untuk menyimpan nilainya. • Tidak perlu penyegaran • Dibentuk dari flip-flop yang nmeggunakan arus kecil untuk memelihara logikanya. • Digunakan untuk register CPU dan peralatan penyimpanan berkecepatan tinggi. • Merupakan sirkuit memori semikonduktor yang cepat dan mahal. Powerpoint Templates Page 10
- 11. Cont’d Dynamic RAM (DRAM) • Dibentuk dari kapasitor (peralatan yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik) dan transistor • Menggunakan sirkuit pembangkit • Waktu siklusnya 2 kali access time (waktu access baca) yaitu waktu yang dibutuhkan untuk memanggil kembali data dari peralatan. • Perlu penyegaran Powerpoint Templates Page 11
- 12. Volatil lawan Non-Volatil • Memori Volatile • Membutuhkan sumber daya yang terus menerus untuk menyimpan nilainya. Contoh : RAM Static dan Dynamic • Memori Non Volatile • Tidak membutuhkan sumber daya yang terus menerus untuk menyimpan nilainya. • Contoh : ROM Powerpoint Templates Page 12
- 13. Read Destruktif lawan Read Non- Destruktif • Memori Read Destruktif • Apabila dalam proses membaca word memori tersebut juga menghancurkan nilainnya. • Mempunyai 2 fase operasi yaitu read cycle dan restore cycle • Selama akses baca system penyimpan pertama kali akan membaca word dan selama akses tulis system penyimpanan pertama kali akan membaca word, yang mengakibatkan waku akses baca akan lebih pendek daripada waktu tulis. Contoh : DRAM • Memori Read Non-Destruktif • Dalam proses membaca word, memori tersebut tidak dapat dihancurkan. Powerpoint Templates • Contohnya : SRAM dan ROM Page 13
- 14. • Organisasi Logis: • Teralamatkan (addressed) Memori yang menggunakan alamat untuk menentukan sel yang dibaca dan ditulis. • Asosiatif Memori yang menggunakan isi dari bagian word untuk menentukan sel yang dibaca atau ditulis • Akses Urut Memori yang menggunakan piya magnetis untuk mengakses data secara urut. Powerpoint Templates Page 14
- 15. • Memori Archival • Memori non volatile yang dapat menyimpan banyak data dengan biaya yang sangat sedikit dan dalam jangka waktu yang lama.Contoh : Tape(Pita), Disk dan Disk Optis • Disk Optis menyimpan data dengan mengubah secara internal sifat reflektif dari bidang kecil yang ada pada disk dan membaca data dengan cara mendeteksi secara visual yang telah diubah. • WORM Memori (Word Once Read Many Times) ideal untuk menyimpan archival, karena bila sekali telah ditulis ia secara fungsional menjadi ROM. Powerpoint Templates Page 15
- 16. SISTEM MEMORI UTAMA • Tahun 1960-an para programmer system mengembangkan system pengoperasian multiprogramming, yang memanfaatkan atau menggunakan memori utama yang sangat besar. • Komputer yang hanya mempunyai satu system memori utama dikatakan mempunyai one-level strorage system(system penyimpanan tingkat satu) • Komputer yang mempunyai memori virtual menggunakan multilevel storage system (system penyimpanan bertingkat) • Penyimpanan multilevel mempunyai memori sentral(internal) yaitu memori utama dan register CPU sebagai primary memory dan peralatan penyimpanan eksternal seperti hardisk dan disket sebagai secondary memory memori sekunder. Powerpoint Templates Page 16
- 17. RELOKASI PROGRAM DAN PROTEKSI MEMORI • Multiprogramming adalah cara yang tepat untuk meningkatkan kegunaan CPU dengan cara memungkinkan beberapa tugas berada dalam memori pada waktu yang bersamaan. Powerpoint Templates Page 17
- 18. MEMORI CACHE Buffer berkecepatan tinggi yang digunakan untuk menyimpan data yang diakses pada saat itu dan data yang berdekatan dalam memori utama. Memori akses random (RAM) berkecepatan tinggi yang ditempatkan diantara system memori dan pemakaiannya untuk mengurangi waktu akses efektif dari system memori. Dengan memasukan memori chace antara peralatan cepat dan system memori yang lebih lambat, perancangan ini dapat memberikan system memori yang cepat. Powerpoint Templates Page 18
- 19. Kegunaan Memori Cache Program cenderung menjalankan instruksi yang berurutan, menyebabkan instruksi tersebut berada didekat lokasi memori. Program biasanya mempunyai simpul untuk tempat menjalankan kelompok instruksi secara berulang-ulang. Compiler menyimpan array dalam blok lokasi memori yang bersebelahan. Compiler biasanya menempatkan item data yang tidak berhubungan didalam segmen data Powerpoint Templates Page 19
- 20. Entry cache terdiri dari 2 Memori Cache • merupakan SRAM berkecepatan tinggi • data yang disimpan merupakan kopi dari data memori utama yang terpilih pada saat itu atau data yang baru disimpan yang belum berada didalam memori. Address Tag (Tag Alamat) • Menunjukan alamat fisik data yang ada dalam memori utama dan beberapa informasi valid Powerpoint Templates Page 20
- 21. Cara kerja Cache Ketika CPU mengakses memori maka system penyimpanan akan mengirim alamat fisik ke cache Membandingkan alamat fisik tersebut dengan semua tag alamat untuk mengetahui apakah ia menyimpan kopi dari sebuah data. Cache HIT adalah situasi yang terjadi ketika peralatan meminta akses memori ke word yang telah ada didalam memori cache tersebut secara cepat megembalikan item data yang diminta. Powerpoint Templates Page 21
- 22. Cont’d Cache MISS adalah situasi yang terjadi ketika peralatan meminta akses ke data yang tidak berada dalam cache, cache akan menjemput item tersebut dari memori, dimana hal ini mebutuhkan waktu yang lebih lama dari cache hit. Jika cache tidak menyimpan data, maka akan terjadi cache miss dan cache akan menyampaikan alamat ke system memori utama untuk membaca. Jika data yang dating dari memori utama, maka CPU atau cache akan menyimpan kopinya dengan diberi tag alamat yang tepat. Powerpoint Templates Page 22
- 23. teknik yang digunakan memori virtual • Paging Adalah teknik yang berorientasi hardware untuk mengelola memori fisik Menggunakan paging agar program besar dapat berjalan pada komputer yang mempunyai fisik kecil. Hardware memori virtual membagi alamat logis menjadi 2 yaitu virtual page number dan word offset. Membagi alamat logis dan memori menjadi page yang berukuran tertentu. Powerpoint Templates Page 23
- 24. Cont’d • Segmentasi Adalah teknik yang berorientasi pada struktur logis dari suatu program. Membagi alamat logis dan memori menjadi page yang ukuran berubah-ubah. Segmen yang berisi kode prosedur disebut kode segmen dan yang berisi data disebut data segmen Powerpoint Templates Page 24
- 25. Perbedaan Paging dengan Segmentasi • Paging berorientasi pada hardware dan segmentasi pada struktur logis dari suatu program. • Segmen cenderung jauh lebih besar dari paging. • Segmen mempunyai jangkauan ukuran page dan page hanya mempunyai satu ukuran tertentu untuk suatu system tertentu. • Dalam segmentasi seluruh program tidak perlu dibuat sebagai modul tunggal untuk diisikan ke dalam memori sebagai sebuah unit • Dalam segmentasi, alamat logis mempunyai 2 bagian, yaitu segement number dan byte offset. Powerpoint Templates Page 25
- 26. Sekian dan terima kasih Powerpoint Templates Page 26