Memory(Eksternal, Internal, Pembagian Klasifikasi)

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:

·         https://faris6593.blogspot.co.id/2013/03/pengertian-perbedaan-memory-internal-external.html

·         nelly_sofi.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/35635/Arsitektur+Komputer.pdf

·         http://deky.students.uii.ac.id/2012/01/08/organisasi-dan-arsitektur-komputer/