Memory
(Eksternal, Internal, Pembagian Klasifikasi)
Memori merupakan bagian dari komputer yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan
informasi yang harus diatur dan dijaga sebaik-baiknya. Memori biasanya disebut
juga dengan istilah computer storage, computer memory atau memory, merupakan piranti
komputer yang digunakan sebagai media penyimpan data dan informasi saat
menggunakan komputer. Memory merupakan bagian yang penting dalam komputer
modern dan letaknya di dalam CPU (Central Processing Unit). Sebagian besar
komputer memiliki hirarki memori yang terdiri atas tiga level, yaitu physical
Register di CPU, berada di level teratas. Informasi yang berada di register
dapat diakses dalam satu clock cycle CPU.Memori
merupakan media penyimpanan data pada komputer, yang dibagi menjadi beberapa jenis
yaitu memory internal dan memory eksternal, berikut akan dijelaskan.
1. Physical Register di CPU, berada di level teratas. Informasi yang berada di register dapat diakses dalam satu clock cycleCPU.
2. Primary Memory (executable memory), berada di level tengah. Contohnya, RAM. Primary Memory diukur dengan satu byte dalam satu waktu, secara relatif dapat diakses dengan cepat, dan bersifat volatile (informasi bisa hilang ketika komputer dimatikan). CPU mengakses memori ini dengan instruksi single load dan store dalam beberapa clock cycle.
3. Secondary Memory, berada di level bawah. Contohnya, disk atau tape. Secondary Memory diukur sebagai kumpulan dari bytes (block of bytes), waktu aksesnya lambat, dan bersifat non-volatile (informasi tetap tersimpan ketika komputer dimatikan). Memori ini diterapkan di storage device, jadi akses meliputi aksi oleh driver dan device.
Ø Definisi
Memory internal :
Memory
Internal adalah Memory yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor.
Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau
program. Fungsi dari memori utama sendiri adalah :
Menyimpan
data yang berasal dari peranti masukan sampai data dikirim ke ALU (Arithmetic
and Logic Unit) Untuk diproses. Menyimpan
daya hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke peranti keluaran Menampung
program/instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat
sekunder. bagaimana memori internal bekerja dalam sistem komputer
1. Register
Register
merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi,
yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses.
Memori ini bersifat sementara, biasanya di gunakan untuk menyimpan data saat di
olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. jika dianalogikan, register ini
dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data
secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi
ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan
mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.
2. Cache
Cache
merupakan memory berkapasitas terbatas,berkecepatan tinggi yang lebih mahal dari
pada memory utama.Cache memory ini ada diantara memory utama dan register
pemroses, berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu pada memory utama agar
kinerja dapat ditingkatkan. Cache bisa dikatakan sebagai memory yang berukuran
kecil yang sifatnya temporary (sementara). Walaupun ukuran filenya sangat kecil
namun kecepatannya sangat tinggi. Dalam terminologi hadware, istilah ini
biasanya merujuk pada memory berkecepatan tinggi yang menjembatani aliran data
antara processor dengan memory utama (RAM) yang biasanya memiliki kecepatan
yang lebih rendah. 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:
1. Mempercepat Akses data pada
komputer
2. Meringankan kerja prosessor
3. Menjembatani perbedaan kecepatan antara
cpu dan memory utama.
4. Mempercepat kinerja memory.
5. Cara kerja dari Cache Memory
Jika
prosesor membutuhkan suatu data, pertama-tama dia akan mencarinya pada cache.
Jika data ditemukan, prosesor akan langsung membacanya dengan delay yang sangat
kecil. Tetapi jika data yang dicari tidak ditemukan,prosesor akan mencarinya
pada RAM yang kecepatannya lebih rendah. Pada umumnya, cache dapat menyediakan
data yang dibutuhkan oleh prosesor sehingga pengaruh kerja RAM yang lambat
dapat dikurangi. Dengan cara ini maka memory bandwidth akan naik dan kerja
prosesor menjadi lebih efisien. Selain itu kapasitas memori cache yang semakin
besar juga akan meningkatkan kecepatan kerja komputer secara
keseluruhan. Dua jenis cache yang sering digunakan dalam dunia komputer
adalah memory caching dan disk caching. Implementasinya dapat berupa sebuah
bagian khusus dari memori utama komputer atau sebuah media penyimpanan data
khusus yang berkecepatan tinggi. Implementasi memory caching sering disebut
sebagai memory cache dan tersusun dari memori komputer jenis SDRAM yang
berkecepatan tinggi. Sedangkan implementasi disk caching menggunakan sebagian
dari memori komputer.
-Letak
Cache Memory di computer / Elemen-elemen rancangan cache:
A). Ukuran Cache Menentukan ukuran memori cache sangatlah penting untuk
mendongkrak kinerja komputer. Semakin besar kapasitas cache tidak berarti
semakin cepat prosesnya, dengan ukuran besar akan terlalu banyak gate
pengalamatannya sehingga akan memperlambat proses
B). Fungsi pemetaan (mapping) Pemilihan fungsi pemetaan akan menentukan bentuk
organisasi cache.
C). Pemetaan Langsung Pemetaan ini memetakan masing-masing blok memori utama
hanya ke satu saluran cache saja. Jika suatu blok ada di cache, maka tempatnya
sudah tertentu.
D). Pemetaan Asosiatif Pemetaan ini mengatasi kekurangan pemetaan langsung
dengan cara mengizinkan setiap blok memori utama untuk dimuatkan ke sembarang
saluran cache.
Cara
kerja cache memory :
1. CPU membaca word memori
2. Periksa di Cache Memory,
3. Jika ada akan dikirim ke CPU
4. Jika tidak ada akan dicari ke Memory Utama
5. Dikirim ke Cache Memory lalu dikirim ke CPU
3. ROM
ROM mempunyai tugas untuk menyimpan
program yang sifatnya tetap atau permanen, tidak tergantung pada keberadaan
arus listrik (nonvolatile), dan program yang tersimpan dalam ROM mempunyai
sifat hanya bisa dibaca oleh para pengguna komputer. 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 (perangkat lunak yang berhubungan erat dengan perangkat keras). ROM
modern didapati dalam bentuk IC, persis seperti medium penyimpanan/memori
lainnya seperti RAM. Untuk membedakannya perlu membaca teks yang tertera pada
IC-nya. Biasanya dimulai dengan nomer 27xxx, angka 27 menunjukkan jenis ROM ,
xxx menunjukkan kapasitas dalam kilo bit ( bukan kilo byte )Data-data biasanya
sudah terisi dan disediakan oleh pabrik perakitnya. Contoh data-data ROM yang
sering muncul adalah saar komputer dihidupkan maka akan terbaca semua
konfigurasi perangkat yang terintegrasi dalam komputer tersebut. Isi data pada
ROM misalnya adalah program Basic Input Output System (BIOS), yang berfungsi
untuk mengendalikan perpindahan data antar mikroprosesor ke komponen lain yang
meliputi ke komponen lain yang meliputi keyboard, monitor, printer, dan
lainnya. Program BIOS juga mempunyai fungsi self diagnostic, atau memeriksa
kondisi yang ada dalam dirinya yang dinamakan Power on Self Test (POST).
Sampai sekarang dikenal beberapa jenis ROM yang pernah beredar dan terpasang pada komputer, antara lain :
· PROM (Progammable Read-Only-Memory) : Jika isi ROM ditentukan oleh vendor, PROM dijual dalam keadaan kosong dan kemudian dapat diisi dengan program oleh pemakai. Setelah diisi dengan program, isi PROM tak bisa dihapus.
· EPROM (Erasable Programmable Read-Only-Memory) : Berbeda dengan PROM, isi EPROM dapat dihapus setelah diprogram. Penghapusan dilakukan dengan menggunakan sinar ultraviolet.
· EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only0Memory) : EEPROM dapat menyimpan data secara permanen, tetapi isinya masih bisa dihapus secara elektris melalui program. Salah satu jenis EEPROM adalah Flash Memory. Flash Memory biasa digunakan pada kamera digital, konsol video game, dan cip BIOS.
4. RAM
RAM yang merupakan singkatan dari Random
Access Memory adalah sebuah perangkat keras komputer yang berfungsi menyimpan
berbagai data dan instruksi program, isi dari RAM dapat diakses secara random
atau tidak mengacu pada pengaturan letak data. Data di dalam RAM bersifat
sementara, dengan kata lain data yang tersimpan akan hilang jika komputer
dimatikan atau catu daya yang terhubung kepadanya dicabut. RAM merupakan salah
satu jenis memori internal yang mendukung kecepatan prosesor dalam mengolah
data dan instruksi. Dengan menggunakan tambahan RAM ke dalam komputer dapat
menghasilkan pengaruh positif pada kinerja dan kecepatan komputer, meskipun RAM
sebenarnya tidak menentukan kecepatan komputer. Modul memori RAM yang umum
diperdagangkan berkapasitas 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB, dan 4 GB.
Jenis – Jenis RAM
DRAM (Dynamic Random Access Memory) : jenis RAM yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam kapasitor dalam satu sirkuit terpadu. Data yang terkandung di dalamnya harus ter-refresh secara berkala oleh CPU agar tidak hilang. Hal ini membuatnya sangat dinamis dibandingkan dengan memori lainnya. Dalam strukturnya, DRAM hanya memerlukan satu transistor dan kapasitor per bit, sehingga memiliki kepadatan sangat tinggi.
SRAM (Static Random Access Memory) : pada SRAM tidak menggunakan kapasitor. Hal ini mengakibatkan SRAM tidak perlu lagi disegarkan secara berkala seperti halnya dengan DRAM. Ini juga sekaligus membuatnya memiliki kecepatan lebih tinggi dari DRAM. Berdasarkan fungsinya terbagi menjadi Asynchronous dan Synchronous.
EDO RAM (Extended Data Out Random Accses Memory) : jenis RAM yang dapat menyimpan dan mengambil isi memori secara bersamaan, sehingga kecepatan baca tulisnya pun menjadi lebih cepat. Umumnya digunakan pada PC terdahulu sebagai pengganti Fast Page Memory (FPM) RAM. Seperti FPM DRAM, EDO RAM memiliki kecepatan maksimal 50MHz EDO RAM juga harus membutuhkan L2 Cache untuk membuat semuanya berjalan dengan cepat, namun jika user tidak memilikinya, maka EDO RAM akan berjalan jauh lebih lambat.
FPMRAM (Fast Page Mode DRAM) : model DRAM paling lama. Masalah yang sering muncul dari FPM DRAM adalah kecepatan transfernya yang lambat yakni maksimum 50MHz.
SDRAM (Synchronous Dynamic Random Acces Memory) : SD RAM merupakan tipe baru dari DRAM. SD RAM mulai berjalan dengan kecepatan transfer 66MHz, sementara mode halaman DRAM dan EDO RAM yang lebih lama akan berjalan di maksimal 50MHz. Untuk mempercepat kinerja processor, maka RAM generasi baru seperti DDR dan RD RAM biasanya dapat mendukung performa yang lebih baik.
DDR (Double Data Rate SDRAM). DDR pada dasarnya memiliki kecepatan transfer dua kali lipat daripada SDRAM. DDR akan beroperasi di 333MHz, dengan pengoperasian sebenarnya 166MHz * 2 (aka PC333 / PC2700) atau 133MHz*2 (PC266 / PC2100). DDR RAM juga kompatibel dengan SDRAM secara fisik, namun menggunakan bus parallel yang sama, sehingga membuat implemnetasi lebih mudah dibandingkan RDRAM, yang merupakan teknologi berbeda.
RDRAM (Rambus Dynamic Random Acces Memory) : salah satu tipe dari RAM dinamis sinkron yang diproduksi oleh Rambus Corporation menggunakan Bus Speed sebesar 800 MHz tetapi memiliki jalur data yang sempit (8 bit). RD RAM memiliki memory controller yang canggih sehingga tidak semua motherboard bisa mendukungnya. Contoh produk yang memakainya adalah 3dfx seri Voodoo4.
RDRAM merupakan teknologi memory serial yang datang dengan tiga pilihan, yakni PC600, PC700, dan PC800. PC800 RDRAM didesain dengan double maximum kecepatan transfer daripada PC100 SDRAM, namun memiliki latensi tinggi. RDRAM memiliki multi channel, seperti pada motherboard Pentium 4, yang dapat menawarkan fungsi memori paling bagus, terutama ketika dipasangkan dengan memory PC1066 RDRAM.
5. SWAP memory
Swap (memory swap) adalah area di luar
memori utama (mis: di harddisk atau di media seperti USB flash disk, dll) yang
digunakan oleh OS untuk memperbesar kapasitas memori virtual (memori total),
sehingga kita dapat menjalankan lebih banyak program/proses dalam waktu
bersamaan, dan [sebagian] memori yang dipakai program-program yang sedang tidak
dipakai dapat ditukar-tukar dulu tempatnya di swap.
6. Virtual memory
Dalam ilmu komputer, memori virtual
adalah teknik manajemen memori yang dikembangkan untuk kernel multitugas.
Teknik ini divirtualisasikan dalam berbagai bentuk arsitektur komputer dari
komputer penyimpanan data (seperti memori akses acak dan cakram penyimpanan),
yang memungkinkan sebuah program harus dirancang seolah-olah hanya ada satu
jenis memori, memori “virtual”, yang bertindak secara langsung beralamat memori
baca/tulis (RAM)
Definisi memory eksternal
Memory eksternal merupakan memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data
atau program. Konsep dasar memori
eksternal adalah Menyimpan data bersifat
tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak. Memori
eksternal biasa disebut juga memori eksternal yaitu perangkat keras untuk
melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori
utama. Memori eksternal mempunyai dua tujuan utama yaitu sebagai penyimpan
permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang
berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.
Contoh: Hardisk, Floppy Disk
BERBAGAI JENIS MEMORY EKSTERNAL
1. Berdasarkan Jenis Akses Data memori eksternal dikelompokkan menjadi dua
jenis yaitu :
a. DASD (Direct Access Storage Device) di mana ia mempunyai akses langsung
terhadap data.
Contoh :
Magnetik (floppy disk, hard disk), Removeable hard disk (Zip disk, Flash disk),
Optical Disk.
b. SASD (Sequential Access Storage Device) : Akses data secara tidak langsung
(berurutan), seperti pita magnetik.
2. Berdasarkan Karakteristik Bahan pembuatannya, memori eksternal
digolongkan menjadi beberapa kelompok sebagai berikut:
A. punched Card atau kartu berlubang
Merupakan kartu kecil berisi lubang-lubang yang menggambarkan berbagai
instruksi atau data. Kartu ini dibaca melalui puch card reader yang sudah tidak
digunakan lagi sejak tahun 1979.
B. Magnetic disk
Magnetic Disk merupakan disk yang terbuat dari bahan yang bersifat magnetik,
Contoh : floppy dan harddisk.
C. Optical Disk
Optical disk terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate)
dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Contoh : CD dan
DVD
D. Magnetic Tape
Sedangkan magnetik tape, terbuat dari bahan yang bersifat magnetik tetapi
berbentuk pita, seperti halnya pita kaset tape recorder.
Sistem Memori tersusun atas (a) register
penginderaan; (b) memori jangka pendek; dan (c) memori jangka panjang.
a). Register Penginderaan
Pemrosesan informasi yang terjadi dalam otak manusia adalah melalui beberapa
komponen. Komponen yang pertama dari sistem memori yang dilalui informasi
adalah register penginderaan. Register penginderaan ini berfungsi untuk
menampung sejumlah informasi dari indera seperti penglihatan, pendengaran,
peraba, pembau dan pengecap. Informasi yang ditampung mempunyai kapasitas yang
besar dan disimpan dalam waktu yang sangat singkat, tidak lebih dari dua detik.
Dalam waktu singkat tersebut jika tidak mendapatkan suatu proses terhadap
informasi yang ditampung maka informasi tersebut biasanya akan hilang. Keberadaan
register penginderaan mempunyai dua implikasi yang penting dalam pendidikan.
Pertama, orang harus menaruh perhatian pada suatu informasi bila informasi itu
harus diingat. Kedua, seseorang memerlukan waktu untuk membawa semua informasi
yang dilihat dalam waktu singkat masuk ke dalam kesadaran (Nur
dkk,1998:3).Misalnya apabila siswa dijejali dengan terlalu banyak informasi
pada suatu waktu dan tidak diberi tahu aspek informasi mana yang harus
diperhatikan, maka mereka akan mengalami kesulitan dalam mempelajari semua
informasi tersebut.
b) Memori Jangka Pendek
Informasi yang dipersepsi seseorang dan mendapatkan perhatian ditransfer ke
komponen kedua dari sistem memori yaitu memori jangka pendek. Menurut Slavin
(dalam Nur dkk,1998:8) dijelaskan bahwa “memori jangka pendek adalah sistem
penyimpanan yang dapat menyimpan informasi dalam jumlah yang terbatas hanya
dalam beberapa detik”. Biasanya memori ini menyimpan informasi yang terkini
yang sedang dipikirkan.
Satu cara untuk menyimpan informasi ke dalam memori jangka pendek adalah
memikirkan tentang informasi itu atau mengucapkannya berkali-kali. Proses
mempertahankan suatu informasi dalam memori jangka pendek dengan cara
mengulang-ulang disebut menghafal (rehearsal). Menghafal sangat penting dalam
belajar, karena semakin lama suatu butir tinggal di dalam memori jangka pendek,
semakin besar kesempatan butir itu akan ditransfer ke memori jangka panjang.
Tanpa pengulangan kemungkinan butir itu tidak akan tinggal di memori jangka
pendek lebih dari sekitar 30 detik maka informasi itu dapat hilang akibat
desakan informasi lainnya, karena memori jangka pendek mempunyai kapasitas yang
terbatas yaitu 5 sampai 9 bits informasi (Miller,1956 dalam Nur dkk,1998:9)
yaitu hanya bisa berpikir antara 5 sampai 9 hal yang berbeda dalam satu waktu
tertentu.
c) Memori Jangka Panjang
Memori jangka panjang merupakan bagian dari sistem memori tempat menyimpan
informasi untuk periode waktu yang panjang. Memori jangka panjang memiliki
kapasitas yang sangat besar tempat menyimpan memori dengan jangka yang sangat
panjang. Banyak ahli yakin bahwa informasi yang terdapat dalam memori jangka
panjang tidak pernah dilupakan, kemungkinan hanya sekedar kehilangan kemampuan
untuk menemukan kembali informasi yang tersimpan di dalam memori kita.
Register Kontrol dan Status Internal
Register kontrol dan status internal
adalah lokasi memori I/O yang spesial. Di samping aksi sensor dan pengontrolan
kaki eksternal, register ini juga melakukan aksi sensor dan pengontrolan sinyal
level logika internal. Lihat gambar dan bandingkan antara RAM dengan port
output. Perbedaan yang tampak hanyalah bahwa port output memiliki buffer untuk
menghubungkan state dari flip-flop ke kaki eksternal. Dalam kasus bit kontrol
internal, output dari buffer terhubung dengan sinyal kontrol internal tertentu.
Suatu bit status internal mirip dengan bit port input tetapi bit status ini
hanya melakukan aksi sensor terhadap sinyal register internal.
Mikrokontroler M68HC05 memiliki kaki-kaki I/O paralel. Arah jalur dari
setiap kaki dapat diprogram dengan bit kontrol melalui software. Gambar di
bawah menggambarkan I/O dua arah (bi-directional) dengan latch output dan bit
kontrol arah data. Kaki suatu port dikonfigurasi sebagai output jika bit DDR
(Data Direction Register) yang bersesuaian diset menjadi logika satu. Suatu
kaki dikonfigurasi sebagai input jika bit DDR yang bersesuaian diset menjadi
logika nol. Saat pertama kali dihidupkan atau saat reset, semua bit DDR
dinolkan, sehingga konfigurasi semua kaki port adalah sebagai input. DDR ini
dapat ditulis dan dibaca oleh prosesor.
sumber:
