Penulisan 1 Bulan Ke-4 Softskill Etika & Profesionalisme TSI

Nama             : Ryanti Ramadani

Kelas              : 4KA24

NPM               : 16110311

Mata Kuliah : Etika & Profesionalisme TSI

SUMBER

Sumber 1

Sumber 2

SISTEM MEMORI

Sistem Memori ( Memori ) adalah komponen-komponen elektronik yang menyimpan perintah- perintah yang menunggu untuk di eksekusi oleh prosesor,data yang diperlukan oleh insruksi (perintah) tersebut dan hasil-hasil dari data yang diproses ( informasi ). Memori biasanya terdiri atas satu chip atau beberapa papan sirkuit lainnya dalam prosesor. Memori komputer bisa diibaratkan sebagai papan tulis, dimana setiap orang yang masuk kedalam ruangan bisa membaca dan memanfaatkan data yang ada dengan tanpa merubah susunan yang tersaji. Data yang diproses oleh komputer, sebenarnya masih tersimpan didalam memori, dan dalam hal ini komputer hanya membaca data dan kemudian memprosesnya. Satu kali data tersimpan didalam memori komputer, maka data tersebut akan tetap tinggal disitu selamanya. Setiap kali memori penuh, maka data yang ada bisa dihapus sebagian ataupun seluruhnya untuk diganti dengan data yang baru.

A.    TEKNOLOGI DAN BIAYA SISTEM MEMORI

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)

B.     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

C.    JENIS MEMORI

            a.      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.

·   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.

2. Memory Read / Write

Memori Read/Write dapat diklasifikasikan menurut sifat pengoperasiannya adalah :

1.      Sifat Fisik

v  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.

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

v  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

v  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.

·   Contohnya : SRAM dan ROM

v  Removable lawan Permanen

Memori Removable

·   Memori yang elemen aktifnya dapat dikeluarkan dari hardware system.

·   Contoh : disket.

Memori Non Removable

·   Memori yang elemen aktifnya tidak dapat dikeluarkan dari hardware system.

·   Contoh : RAM dan hard disk

2.      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.

3.      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.

 

           D.    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.

           E.     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.

·   Berhasilnya multiprogramming ditentukan antara lain oleh :

o   Relokasi Program

-          Dengan cara menmpatkan program dimana saja dalam memori

-    Initial Program Relocation (Relokasi Program Awal) adalah proses merelokasi program tempat system pengoperasian pertama kali.

-    Dynamic Program Relocation (Relokasi Program Dinamis) adalah system pengoperasian dapat memindahkan program dari suatu tempat ke tempat yang lain dalam memori utama setelah program dijalankan.

o   Proteksi Program

-       Mencegah suatu program mengakses memori yang telah diberikan oleh system pengoperasian ke program yang lain.

-          Contoh relokasi program dan proteksi adalah IBM System/360 dan CDC 6600

-          IBM System/360

§  Menggunakan Register Base untuk merelokasi program

§  Menggunakan relokasi program awal

§  Menggunakan key-controlled memory protection untuk proteksi memori.

-          CDC 6600

§  Mempunyai register khusus yaitu Relocation Address (RA/Register Alamat Relokasi) untuk merelokasi program.

§  Menggunakan relokasi program awal

            F.     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.

·   Cara kerja Cache adalah :

1.      Ketika CPU mengakses memori maka system penyimpanan akan mengirim alamat fisik ke cache

2.      Membandingkan alamat fisik tersebut dengan semua tag alamat untuk mengetahui apakah ia menyimpan kopi dari sebuah data.

3.      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.

4.      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.

5.   Jika cache tidak menyimpan data, maka akan terjadi cache miss dan cache akan menyampaikan alamat ke system memori utama untuk membaca.

6.    Jika data yang dating dari memori utama, maka CPU atau cache akan menyimpan kopinya dengan diberi tag alamat yang tepat.

·   Ada 2 sebab mengapa cache bekerja dengan baik :

§  Cache beroperasi secara paralel dengan CPU

§  Prinsip Lokalitas Referensi

·   Setiap cache mempunyai dua sub system yaitu :

§  Tag Subsystem

- Menyimpan alamat dan menentukan apakah ada kesesesuaian data yang diminta.

§  Memory subsistem

-    Menyimpan dan mengantarkan data.

·  Memori Cache menggunakan teknik pemetaan yang berbeda untuk memetakan alamat memori ke dalam alamat lokalnya, yaitu :

§  Cache Asosiatif

-    Disebut juga Fully Associative Cache.

-  Menyimpan tagnya di dalam memori asosiatif atau memori yang ekuivalen secara fungsional

-    Cache dapat menempatkan sembarang jalur refill selama akses memori

-    Membandingkan alamat yang ada dengan semua alamat yang disimpan

§  Direct Mapped Cache (Cache yang dipetakan langsung)

-    Membagi memory utama menjadi K kolom dengan N refill line per kolomnya

§  Set Cache Asosiatif

-    Mengkombinasikan organisasi asosiatif dan direct (langsung)

-    Mengorganisir memori utama dan memorinya sendiri menjadi kolom jalur refil N

§  Sector Mapped Cache (Cache yang dipetakan sector)

-    Merupakan modifikasi dari cache asosiatif

-    Jalur refill memori utama dan cache dikelompokan menjadi sector yang disebut row(baris)

G.    MEMORI VIRTUAL

• Ada 2 teknik yang digunakan memori virtual utnuk memetakan alamat efektif kedalam alamat fisik yaitu :

§  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.

§  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

Perbedaan Paging dengan Segmentasi adalah :

§  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.

      H.    MASALAH DESIGN MEMORI

• Kecepatan Memori lawan kecepatan CPU :

§ Awal tahun 1960 – 1980, kecepatan memori dan CPU meningkat, namun rasio keseluruhan antara keduanya relatif.

§ Pada era ini kecepatan memori biasanya kurang lebih 10 kali lebih lambat dari kecepatan CPU.

§ CDC:6600, 7600, CRAY 1 dan CRAY X-MP untuk super komputer waktu akses memorinya 10 sampai 14 waktu siklus CPU.

§ VAX 11/780, 8600 dan 8700 untuk mini computer waktu akses memorinya 4 sampai 7 kali siklus CPU

§ Pertengahan tahun 1980, kecepatan CPU jauh lebih meningkat hingga 50 kali kecepatan memori, contoh CRAY

§ Keuntungan dari perubahan ini adalah :

§ Memori besar umumnya memerlukan hardware khusus untuk mendeteksi dan mengoreksi kesalahan, yang menambah waktu akses memori efektif.

§ CPU yang paling cepat merupakan pipelined.

• Ruang Alamat Memori :

§ Semakin besar ruang alamat memori yang disediakan maka akan semakin baik namun harus diperhatikan pula bahwa dalam perubahan tersebut tidak harus merubah secara keseluruhan dan mendasar daripada arsitektur yang telah dibangun.

• Keseimbangan antara kecepatan dan biaya :

§ Sifat dari Teknologi Memori

-   Harga unitnya turun dengan sangat cepat, sedangkan kecepatannya secara perlahan meningkat.

-    Adanya berbagai kecepatan dan biaya dalam peralatan memori

§ Ada tiga penggunaan teknologi RAM dalam system computer untuk memanfaatkan variasi ini adalah :

-          Peralatan lambat, murah untuk memori utama

-          Peralatan cepat untuk cache

-          Peralatan sangat cepat, mahal untuk register

• Memori dalam system computer dapat dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu :

1. Internal Processor Memory
2. Main Memory (Primary Memory)
3. Secondary Memory (Auxiliary/Backing Memory)

• Karakteristik Memori :

§ Access Time

§ Access Modes

§ Alterability

§ Permanence of Storage

§ Cycle Time and Data Transfer Rate

§ Physical Characteristics

• Metode Akses :

§ Random Access Memory

Lokasi memori dapat dicapai secara acak dan waktu akses tidak bergantung pada lokasi yang sedang diakses

§ Serial Access Memory

Mekanisme akses digunakan bersama-sama oleh seluruh lokasi

Contoh Kasus:

Setiap cek bit (C) beroperasi pada setiap posisi bit data yang nomor posisinya berisi bilangan 1pada kolomnya. Sekarang ambil contoh suatu data, misalnya masukkan data : 00111001 kemudian ganti bit datake 3 dari 0 menjadi 1 sebagai error-nya. Bagaimanakah cara mendapatkan bit data ke 3 sebagaibit yang terdapat error?

Jawab :

Masukkan data pada perumusan cek bit paritas :

Sekarang bit 3 mengalami kesalahan sehingga data menjadi: 00111101

Apabila bit – bit cek dibandingkan antara yang lama dan baru maka terbentuk syndrom word:

Sekarang kita lihat posisi bit ke-6 adalah data ke-3.