PENGENALAN TENTANG MEMORY

MEMORY

     

Memori (atau lebih tepat disebut memori fisik) 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 fisik bersifat sementara, karena data yang disimpan di dalamnya akan tersimpan selama komputer tersebut masih dialiri daya (dengan kata lain, komputer itu masih hidup).

Ketika komputer direset atau dimatikan, data yang disimpan dalam memori fisik akan hilang. sebelum mematikan komputer, semua data yang belum disimpan ke dalam media penyimpanan permanen (umumnya berbasis disk, semacam hard disk atau floppy disk), sehingga data tersebut dapat dibuka kembali di lain kesempatan. Memori fisik umumnya di implementasikan dalam bentuk Random Access Memory (RAM), yang bersifat dinamis (DRAM).

Mengapa disebut Random Access, adalah karena akses terhadap lokasi-lokasi di dalamnya dapat dilakukan secara acak (random), bukan secara berurutan (sekuensial). Sebagai contoh, memori yang hanya dapat dibaca (ROM), juga dapat diakses secara random, tetapi ia dibedakan dengan RAM karena ROM dapat menyimpan data tanpa kebutuhan daya dan tidak dapat ditulisi sewaktu-waktu.

 

Penggunaan Memory

1.      Komponen utama dalam sistem komputer adalah Arithmetic and Logic Unit (ALU), Control Circuitry, Storage Space dan piranti Input/Output.

2.      Tanpa memori, komputer hanya berfungsi sebagai piranti pemroses sinyal digital saja.

3.      Kemampuan memori untuk menyimpan data, instruksi dan informasi-lah yang membuat komputer dapat disebut sebagai komputer multi-fungsi (general-purpose).

4.      Komputer merupakan piranti digital, maka informasi disajikan dengan sistem bilangan biner (binary).

5.      Teks, angka, gambar, suara dan video dikonversikan menjadi sekumpulan bilangan biner (binary digit atau disingkat bit).

6.      Semakin besar ukuran memorinya maka semakin banyak pula informasi yang dapat disimpan di dalam komputer (media penyimpanan).

Contoh Penggunaan Memory

1.      Sel berisi 1 bit informasi

2.      Baris dari sel membentuk untaian satu word Contoh:

128 x 8 memori

Ø  memori mengandung 128 word

Ø  setiap word terdiri dari 8 bit data

Ø  Kapasitas memori : 128 x 8 = 1024 bit atau 128 byte

Memory Diklasifikasikan Berdasarkan

1.      Lokasi

2.      Kapasitas

3.      Satuan transfer

4.      Cara akses

5.      Performansi

6.      Jenis fisik

7.      Karakteristik fisik

Karakteristik Memori (2)

1.      Lokasi

v  Internal : dapat diakses oleh prosesor tanpa melalui I/O

v  External : untuk mengaksesnya harus melalui I/O

2.      Kapasitas

Adalah kemampuan menampung data dalam satuan tertentu (byte atau word)

3.      Satuan transfer :

v  Memori internal :

Adalah banyaknya bit yang dapat dibaca/ditulis dari/ke memori dalam setiap detik

v  Memori eksternal

Digunakan satuan block yang ukurannya lebih dari satu word

v  Satuan alamat (Addressable unit)

Adalah ukuran memori terkecil yang dapat diberi alamat sendiri

4.      Cara akses :

v  Sequential access :

Akses ke memori dilakukan secara berurutan (searching, passing, rejecting)

v  Direct access

Akses ke memori langsung menuju ke lokasi terdekat, diteruskan dengan sedikit pencarian dan perhitungan

v  Random access

Akses ke memori dilakukan secara random langsung ke alamat yang dituju

v  Associative

Pencarian data di memori dilakukan dengan membandingkan seluruh word secara bersamaan, tidak berdasarkan alamat.

5.      Performansi :

v  Waktu akses (latency)

Waktu antara perintah akses (baca/tulis) sampai didapatkannya data di MBR atau data dari MBR telah disalin ke lokasi memori tertentu

v  Waktu siklus memori

Waktu dimulainya suatu operasi memori sampai memori siap melaksanakan operasi berikutnya (lebih penting)

v  Transfer rate

Adalah waktu rata – rata perpindahan data

6.      Jenis fisik

v  Semikonduktor : RAM, Flashdisk

v  MagnetiK : Harddisk, magnetic tape

v  Optik : CD, DVD

7.      Karakteristik fisik

v  Volatile : Nilainya hilang bila tegangan listrik tidak ada

v  Non- volatile : nilai tidak hilang meskipun tidak ada tegangan listrik

v  Erasable : nilainya dapat dihapus

v  Non- erasable : nilainya tidak dapat dihapus

Jenis Memory

1.     CMOS (Complementary metal–oxide–semiconductor)

Jenis teknologi sirkuit terpadu. Istilah ini sering digunakan untuk merujuk pada sebuah chip bertenaga baterai yang ditemukan di banyak komputer pribadi yang menyimpan beberapa informasi dasar, termasuk tanggal dan waktu dan pengaturan sistem konfigurasi, yang dibutuhkan oleh sistem input/output dasar (BIOS) untuk mengawali computer.

Fungsi CMOS

v  CMOS berfungsi untuk mengatur waktu yang ada di sebuah PC bateray bertegangan dari 4,5 sampai 6 volt ini memberi tegangan untuk chip CMOS dan chip real timeclock computer non aktif.

v  Diagnosa awal apabila CMOS yang error adalah sebagai berikut :

Muncul pesan pada layar monitor bahwa ada permasalahan pada CMOS ketika menghidupkan computer kita diperingatkan agar menekan tombol F2 yang menenjukan bahwa bateray CMOS sudah lemah sehingga perlu diganti. Tidak ada tampilan dilayar monitor.

2.      RAM (Random Access Memory)

Sebuah tipe penyimpanan komputer yang isinya dapat diakses dalam waktu yang tetap tidak memperdulikan letak data tersebut dalam memori. Biasanya RAM dapat ditulis dan dibaca, berlawanan dengan ROM (read-only-memory), RAM biasanya digunakan untuk penyimpanan primer (memori utama) dalam komputer untuk digunakan dan mengubah informasi secara aktif, meskipun beberapa alat menggunakan beberapa jenis RAM untuk menyediakan penyimpanan sekunder jangka-panjang.

Dua Jenis RAM

1.      RAM dinamik tersusun oleh sel-sel yang menyimpan data sebagai muatan Iistrik pada kapasitor.

2.      RAM statik menyimpan nilai-nilai biner dengan menggunakan konfigurasi gerbang logika flipflop

Tipe-tipe RAM

1.      SRAM atau Static RAM

2.      NV-RAM atau Non-Volatile RAM

3.      DRAM atau Dynamic RAM

·       Fast Page Mode DRAM

·       EDO RAM atau Extended Data Out DRAM

·       XDR DRAM

·       SDRAM atau Synchronous DRAM

§  DDR SDRAM atau Double Data Rate Synchronous DRAM sekarang (2005) mulai digantikan dengan DDR2

§  RDRAM atau Rambus DRAM

3.      ROM (Read Only Memory)

Merupakan chip (IC=integrated circuit) yang menyediakan fungsi penyimpanan data yang bersifat “hanya dapat dibaca saja, tidak dapat ditulisi”, atau disebut WORM (write once read many). ROM ini sifatnya permanen, artinya program / data yang disimpan di dalam ROM ini tidak mudah hilang atau berubah walau aliran listrik di matikan. Menyimpan data pada ROM tidak dapat dilakukan dengan mudah, namun membaca data dari ROM dapat dilakukan dengan mudah. Biasanya program / data yang ada dalam ROM ini diisi oleh pabrik yang membuatnya. Oleh karena sifat ini, ROM biasa digunakan untuk menyimpan firmware (piranti lunak yang berhubungan erat dengan piranti keras). Tipe memori ini sering disebut sebagai memori yang tidak mudah berubah (non-volatile memory).

4.      DRAM (Dynamic RAM)

§  Jenis memori acak-akses yang menyimpan setiap bit data dalam terpisah kapasitor dalam suatu sirkuit terpadu.

§  Kapasitor dapat dibebankan atau habis; kedua kapasitor diambil untuk mewakili dua nilai sedikitnya, secara konvensional disebut 0 dan 1 (Binary Digit).

§  Karena kapasitornya selalu bocor, informasi yang tersimpan akhirnya hilang kecuali kapasitor itu disegarkan secara berkala.

§  Karena kebutuhan dalam penyegaran, hal ini yang membuatnya sangat dinamis dibandingkan dengan memori (SRAM) statik memori dan lainlain.

§  Keuntungan dari DRAM adalah kesederhanaan struktural: hanya satu transistor dan kapasitor yang diperlukan per bit, dibandingkan dengan empat di Transistor SRAM. Hal ini memungkinkan DRAM untuk mencapai kepadatan sangat tinggi.

5.      SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)

sebuah jenis memori komputer dinamis yang digunakan dalam PC dari tahun 1996 hingga 2003. SDRAM juga merupakan salah satu jenis dari memori komputer kategori solid-state.

Perbedaan SDRAM dan DDRAM

SDRAM

Ø  SDRAM (Syncronous Dynamic Random Access Memory)

Ø  Slot memory untuk SDRAM adalah 168 Pin

Ø  Bentuk SDRAM adalah Dual Inline Memory Modul (DIMM)

Ø  Memiliki kecepatan di atas 100 Mhz

Ø  Banyak digunakan untuk computer dengan processor Pentium 3

Ø  SDRAM dalam satu clock hanya mengantarkan 1x data aja.

DDRAM

Ø  DDRAM (Double Data Rate Random Access Memory)

Ø  Slot memory untuk DDRAM adalah 192 Pin

Ø  Bentuk DDRAM adalah Dual Inline Memory Modul (DIMM)

Ø  Memiliki kecepatan sangat tinggi hingga 1033 Mhz

Ø  Sudah banyak digunakan untuk computer dengan processor Pentium 4

Ø  DDRAM dalam satu clock bisa mengantarkan 2x (doble).

6.      Cache Memory

Fungsi dari Cache Memory adalah sebagai tempat menyimpan data sementara atau intruksi yang diperlukan oleh processor. Secara gampangnya, cache berfungsi untuk mempercepat akses data pada komputer karena cache menyimpan data atau informasi yang telah di akses oleh suatu buffer, sehingga meringankan kerja processor. Jadi Bisa disimpulkan fungsi cache memory yaitu:

Ø  Mempercepat Akses data pada computer

Ø  Meringankan kerja prosessor

Ø  Menjembatani perbedaan kecepatan antara cpu dan memory utama.

Ø  Mempercepat kinerja memory.

7.      DIMM (Dual In-Line Memory Module)

DIMM adalah Dual In-line Memory Module, SODIMM adalah Small Outline Dual In-line Memory Module. SODIMM biasa dipakai di perangkat yang memiliki space atau ruang yang sempit seperti laptop atau notebook, small footprint, high-end printer dan router. Sedang DIMM biasa digunakan pada Komputer atau PC.

Prinsip Kerja Memory

·       Memori adalah urutan byte yang dinomori (seperti “sel” atau “lubang burung dara”), masing-masing berisi sepotong kecil informasi. Informasi ini mungkin menjadi perintah untuk mengatakan pada komputer apa yang harus dilakukan.

·       memori bisa ditulis kembali lebih jutaan kali – memori dapat diumpamakan sebagai papan tulis dan kapur yang dapat ditulis dan dihapus kembali, daripada buku tulis dengan pena yang tidak dapat dihapus.

Metode Pengelamatan Memori

Bagaimana cara menunjuk dan mengalamati suatu lokasi memori pada sebuah alamat di mana operand akan diambil. Modepengalamatan diterapkan pada set instruksi, dimana pada umumnya instruksi terdiri dari opcode (kode operasi) dan alamat. Mode pengalamatan ini meliputi direct addressing, indirect addressing, dan immediate addressing.

 

 

1.      Direct Addressing

Dalam mode pengalamatan langsung, alamat langsung dari operand ditentukan oleh instruksi itu sendiri sebagaimana ditunjukkan di bawah. Modepengalamatan langsung menggunakan 128 bytes RAM internal yang lebih rendah dan register fungsi khusus (SFR).

Kelebihan :

·       Field alamat berisi efektif address sebuah operand

·       Teknik ini banyak digunakan pada komputer dan komputer ecil

·       Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulus khusus

Kelemahan :

Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasany lebih kecil dibandingkan panjang word.

2.      Indirect Addressing

Pengalamatan register tidak langsung pada Mikrokontroler 8051 menggunakan salah satu dari register-register R0 atau R1, dari register bank yang telah dipilih, sebagai penunjuk ke lokasi di blok memori data sebesar 256bytes.

Kelebihan :

§  Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi

Kekurangan :

§  Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat proses operasi

3.      Immediate Addressing

Mode pengalamatan immediate addressing sangat umum dipakai karena harga yang akan disimpan dalam memori langsung mengikuti kode operasi dalam memori.

Keuntungan :

§  Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand

§  Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat

Kekurangan :

§  Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat

 

Pengalamatan Memory

§  Untuk mencatat address memory, maka dipergunakan segment register yang berisi 16 bit dihitung dari kiri, dimana isinya disebut dengan segment dan offset register yang berisi 16 bit dihitung dari kanan dimana isinya disebut dengan offset.

§  Cara pengalamatan memory yang dilakukan dalam sistem komputer biasa disebut dengan relative address atau alamat relatif.

§  Alamat relatif terdiri dari 2 bagian yaitu segment dan offset. biasanya, lamat relatif disimbolkan dengan angka. jika 2 bagian alamat relatif tersebut di jumlahkan, maka akan menghasilkan alamat absolut.

§  Cara mencari alamat absolut tidaklah terlalu sulit . jika sudah mengerti cara mencari alamat absolut , maka akan terasa agak mudah dalam mencari alamat absolut.

Contoh mencari hasil alamat absolut :

Diketahui :

segment = 1357 h

offset = 2468 h

maka alamat absolutnya adalah :

(segment x 10) + offset

=> (1357 x 10 ) + 2468

=> 13570 + 2468 = 159D8.

maka hasil alamat absolut dari 1357 h : 2468 h adalah 159D8