Memory

1. Definisi Memory 

        Memory adalah Perangkat Keras (Hardware) yang berfungsi mengolah data dan instruksi. Semakin besar memori yang di sediakan, semakin banyak data maupun intruksi yang dapat di olahnya. Memory juga berfungsi sebagai Media penyimpanan data. Memory terbagi 2 yaitu : ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Acces Memory)

2. Macam-Macam Memory

1. REGISTER MEMORY

Merupakan jenis memory dimana kecepatan acces yang paling cepat, memory ini terdapat pada Cpu/processor.

Contoh :

Register data, register alamat , stack pointer register, Memory Address Register, I/O Address Register, dll.

2. CACHE MEMORY

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 memory ini ada 2 macam yaitu :

1. Cache memory yang terdapat pada internal Processor, cache memory jenis ini kecepatan accesnya sangat tinggi ,dan harganya sangat mahal.Dapat dilihat pada processor seperti P4,P3,AMD-ATHLON dll. Semakin tinggi kapasitas L1,L2 Cache memory maka semakin mahal dan semakin cepat processor.

2. Chace memory yang terdapat diluar processor , yaitu berada pada Mother board , memory jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi meskipun tidak secepat cache memory jenis pertama (yang ada pada internal prosesor). Semakin besar kapasitasnya maka semakin mahal dan cepat. Kapasitas chace memory yaitu 256 kb,512 kb,1 Mb, 2 Mb dll.

3. MEMORI UTAMA

Memori ini berfungsi untuk menyimpan data dan program.

Jenis memori utama yaitu:

-Random Access Memory (RAM)

Random Access Memory (RAM), atau biasa juga disebut memory, adalah suatu  alat komputer (perangkat keras/hardware). Ram merupakan salah satu jenis alat penyimpanan data pada komputer atau media elektronik lainnya (PDA. HP, Notebook, Netbook, dll) yang bersifat sementara. Artinya bila komputer dimatikan, maka semua instruksi atau data yang telah dsimpan di ram ini akan hilang. Jadi
Fungsi Ram yaitu untuk menyimpan instruksi sementara dari komputer untuk mengeluarkannya ke output device.
Ada beberapa jenis RAM yang ada dipasaran saat ini yaitu SRAM , EDORAM , SDRAM , DDRAM, RDRAM , VGRAM dll.

3. Fungsi Memory Dari Generasi ke Genarasi  

1. Pada tahun 1987 

RAM jenis FPM (Fast Page Mode) diperkenalkan. FPM merupakan bentuk RAM yang paling kerap digunakan dalam system komputer pada masa itu. FPM juga turut dikenali sebagai DRAM (Dynamic Random Access Memory) sahaja. FPM menggunakan modul memori SIMM (Single Inline Memory Module) 30 pin dan SIMM 72 pin.

2. Pada tahun 1995

Perkembangan teknologi maklumat telah menghasilkan modul memori yang seterusnya iaitu EDO (Extended Data Out). EDO mirip dengan FPM, cuma ia diubahsuai sedikit untuk membolehkan akses memori berturutan berlaku dengan labih pantas. Ini bermakna ‘pengawal memori’ boleh menjimatkan masa dengan mengurangkan beberapa langkah dalam proses pengalamatan (addressing). EDO juga membolehkan CPU mengakses memori 10% hingga 15% lebih pantas berbanding dengan FPM.

3. Pada tahun 1997 

SDRAM diperkenalkan, dengan clock speed (kecepatan putaran) 66 MHz, SDRAM ini mampu menghantarkan data dengan kecepatan maksimal 533 MB/det. Lalu seiring dengan clock speed yang bertambah kencang, kecepatan pengantaran datapun menjadi semakin cepat.Untuk SDRAM dengan clock speed 133 MHz, data yang dihantarkan dapat mencapai 1,066 GB/det.

4. Pada tahun 1999 

RDRAM diperkenalkan, RDRAM lebih banyak ditujukan untuk atau user lain yang memang sangat membutukan memory berkecepatan tinggi.Kualitas yang dimiliki oleh RDRAM mengakibatkan harganya sangat tinggi. Dan untuk mencarinya pun tidak semudah SDRAM atau DDR. RDRAM menggunakan modul yang disebut RIMM. Berbeda dengan modul yang dimiliki SRAM atau DDR yang menggunakan transfer data secara paralel pada data bus 64-bit. RDRAM menggunakan transfer data secara serial pada data bus 16-bit.RDRAM yang paling umum digunakan adalah RDRAM yang memiliki kecepatan 1,6 GB/det.

5. Pada tahun 2000

DDR-SDRAM diperkenalkan. RAM ini merupakan inovasi daripada SDRAM di mana ia menjanjikan DDR yang kali pertama muncul, memang memiliki clock speed yang sama dengan SDRAM yaitu 100 MHz, tetapi meskipun sama kecepatan pengantaran datanya jauh lebih besar DDR. Hal ini disebabkan dalam satu putarannya DDR melakukan sekaligus dua pekerjaan (pengoperasionalan). Berbeda pada SDRAM yang hanya melakukan satu pengoperasionalan. Hasilnya: pada DDR dengan clock speed 100 MHz, data yang dihasilkan dapat mencapai 2,1 GB/det. Nilai inilah yang menjadi alasan mengapa DDR ini disebut DDR dengan tipe PC2100. 

6. Pada tahun 2004 

di perkenalkanlah DDR2 SDRAM, Energi: DDR2 membutuhkan energi setengah lebih kecil dari energi yang dibutuhkan DDR biasa beroperasi, sehingga dapat mengurangi panas pada komputer. Apalagi pada notebook yang secara otomatis juga akan lebih menghemat baterai.

High clock speed: DDR2 menggunakan clock speed awal sebesar 400 MHz. Nilai ini juga masih bisa di tingkatkan menjadi 800 MHz. Ketahanan: Dengan DDR2, Anda dapat memiliki satu keeping 2 GB dan dipasangkan pada single bank module.

7. Dual Core adalah 

Penggunaan dua buah inti (core) prosesor dalam sebuah kemasan prosesor konvensional. Dual core (inti prosesor) ditempatkan pada sebuah CPU untuk meningkatkan kinerjanya. Setiap core ini tidak lebih cepat dibanding CPU biasa dengan clockspeed yang sama, tetapi semua proses perhitungan dibagi kepada 2 inti prosesor tersebut.

Logikanya, menggunakan prosesor multi-core akan mempercepat perhitungan algoritma yang dikerjakan sebuah sistem PC. Diibaratkan, berpikir sebuah pekerjaan dengan menggunakan dua otak, tentunya pekerjaan itu akan lebih cepat selesai. Produsen prosesor terkemuka di dunia (Intel dan AMD), mengembangkan teknologi dual core ini karena tuntutan aplikasi-aplikasi yang semakin tinggi atas prosesor yang memiliki tingkat komputasi yang tinggi. Karena pengembangan prosesor dengan menggunakan satu inti sudah mulai stagnan, maka mulai dikembangkan prosesor yang memiliki inti prosesor lebih dari satu.

8. CORE 2 DUO Pada tahun 2006 

Di luncurkanlah Intel Core 2 Duo yang pertama diberi kode nama Conroe. Processor ini dibangun dengan menggunakan teknologi 65 nm dan ditujukan untuk penggunaan desktop menggantikan jajaran Pentium 4 dan Pentium D. Bahkan pihak Intel mengklaim bahwa Conroe mempunyai performa 40% lebih baik dibandingkan dengan Pentium D yang tentunya sudah menggunakan dual core juga. Core 2 Duo hanya membutuhkan daya yang lebih kecil 40% dibandingkan dengan Pentium D untuk menghasilkan performa yang sudah disebutkan di atas. 

9. Quad core Altair FX perlu F1207+ (29 Nov Inquirer)
AMD QuadCore akan diberi nama Altair FX, mengunakan paket F1207+ dan board baru. Fitur CPU mengunakan dual 4×8 dengan HT3.0. Procesor juga memiliki L3 2MB, DDR2 sampai 1066Mhz. Fitur HT3.0 memiliki peak 20.8GB/s sebagai generasi ke 2 dari I/O di PCIe Gen2.

4. Perbedaan EDORAM, SDRAM ,DDR SDRAM

 

EDORAM (Extended Data Out Random Access Memory)

RAM ini dikembangkan tahun 1995 dan memiliki kemampuan yang lebih cepat dalam membaca dan mentransfer data dibandingkan dengan jenis-jenis RAM lain. Slot memori untuk EDORAM ialah 72 pin. Bentuk komponen ini lebih panjang daripada RAM SIMM. Tak heran RAM ini sangat cocok dipasang pada semua komputer Pentium. Selain itu, komponen ini juga cocok untuk dipasang pada komputer dengan bus mencapai 66 Mhz.

SDRAM (Sychronous Dynamic Random Access Memory)

SDRAM menjadi RAM yang memiliki kecepatan cukup tinggi dibanding jenis-jenis RAM lainnya yakni kecepatan sampai 100 - 133 Mhz. RAM ini banyak digunakan pada tahun 1996 hingga 2003 dan merupakan jenis RAM yang memiliki 168 Pin saluran transfer data. Ciri-ciri RAM ini terdapat dua celah dibagian kakinya. RAM ini akan diletakkan pada slot DIMM/SDRAM di motherboard yang mampu menampung memori mulai 16 MB hingga 1GB.

DDR SDRAM (Double Date Rate SDRAM)

Jenis RAM ini menjadi salah satu yang memiliki kecepatan sangat tinggi diantara jenis-jenis RAM. Tak heran, RAM ini digunakan diberbagai perangkat saat ini. RAM ini mampu menjalankan dua instruksi sekaligus dalam satuan waktu yang sama. Memori ini memiliki 184 pin. RAM jenis ini juga mengonsumsi daya listrik yang lebih rendah.

Jenis-jenis RAM berikutnya seperti DDR2 RAM hingga DDR3 RAM merupakan pengembangan dari DDR SDRAM. Kedua jenis RAM ini digunakan dibanyak komputer saat ini karena lebih menghemat daya dan lebih optimal dengan kecepatan tinggi. Untuk kapasitas memori jenis ini pun cukup besar hingga 4 GB per chipnya.

Sumber Referensi

https://laksamana-embun.blogspot.com/2009/12/apa-itu-memory.html

https://daniey.wordpress.com/2012/05/10/macam-macam-memory-dan-fungsinya/
https://arnolduspalamba937.wordpress.com/2017/04/08/sejarah-perkembangan-memory-sampai-sekarang/

https://www.pricebook.co.id/article/news/2018/11/16/8939/jenis-ram-komputer

Read more...

Sistem BUS

1. Struktur Antar Hubungan BUS

       
   Struktur antar Hubungan bisa disebut sebagai sistem BUS, jadi BUS adalah sebuah subsistem yang mentransfer data atau listrik antar komponen komputer di dalam sebuah komputer atau antar komputer.Pada sistem komputer, bus ini termasuk perangkat internal, kecepatan pengiriman informasi melalui bus ini dilakukan dengan kecepatan tinggi.

Contoh :

- PCI ( Pheripheral Component Interconnect )

   Bus yang didesain untuk menangani beberapa perangkat keras. PCI juga adalah suatu bandwidth tinggi yang populer, prosesor independent bus itu dapat berfungsi sebagai bus mezzenine atau bus periferal. Standar bus PCI ini dikembangkan oleh konsorsium PCI Special Interest Group yang dibentuk oleh Intel Corporation dan beberapa perusahaan lainnya, pada tahun 1992. Tujuan dibentuknya bus ini adalah untuk menggantikan Bus ISA/EISA yang sebelumnya digunakan dalam komputer IBM PC atau kompatibelnya.

- USB ( Universal Serial Bus )

      USB merupakan suatu teknologi yang memungkinkan kita untuk menghubungkan alat eksternal (peripheral) seperti scanner, printer, mouse, papan ketik (keyboard), alat penyimpan data (zip drive), flash disk, kamera digital atau perangkat lainnya ke komputer kita. USB sangat mendukung transfer data sebesar 12 Mbps ( juta bit per detik). Komputer (PC) saat ini, umumnya sudah memiliki port USB. Biasanya disediakan minimal 2 port. Jika dibandingkan dengan paralel port dan serial port, penggunaan port USB lebih mudah dalam penggunaannya.

- BUS PCI

   Bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit.

- BUS ISA ( Industry Standart Architecture )

   Industri computer personal lainnya merespon perkembangan ini dengan mengadopsi standarnya sendiri, bus ISA, yang pada dasarnya adalah bus PC/AT yang beroperasi pada 8,33 MHz. Keuntungannya adalah bahwa pendekatan ini tetap mempertahankan kompatibilitas dengan mesin-mesin dan kartu-kartu yang ada.

 
Arsitektur BUS jamak


     Dalam arsitektur bus jamak, baik tradisional maupun kinerja tinggi, processor, cache memory, dan main memory terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul - modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi
 

Bila terlalu banyak modul atau perangkat dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerja
Faktor – faktor :

1. Semakin besar delay propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaan bus.
2. Antrian penggunaan bus semakin panjang.
3. Dimungkinkan habisnya kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data.

           

Gambar 3. Arsitektur bus jamak tradisional

 

        Prosesor, cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul – modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi.

Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul – modul I/O diklasifikasikan menjadi dua,

·         Memerlukan transfer data berkecepatan tinggi

·         Memerlukan transfer data berkecepatan rendah.

Modul dengan transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula,

Modul yang tidak memerlukan transfer data cepat disambungkan pada bus ekspansi

Gambar 4. Arsitektur bus jamak kinerja tinggi

Keuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi

1. Bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor.
2. Perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus

Referensi:

1. http://tecnomasi.blogspot.com/2015/12/jawaban-organisasi-arsitektur-komputer.html
2. http://lautanilmumahasiswasttpln.blogspot.com/2013/11/materi-sistem-bus.html

3. http://dwianti27.blogspot.com/2012/06/bus-dan-sistem-bus.html 
 

Read more...

Struktur CPU

Penjelasan  IAC,IOD,OAC,DO,OS,OF,dan IF

·  nstruction Addess Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap ke alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit padahal memori memiliki panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya.

·  Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau pengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU.

·  Instruction Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.

·  Operand Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori.

·  Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.

·  Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.

·  Operand store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori.

Penjelasan Tentang :

• Accumulator 
• Temporary Register(MQ) 
• IBR(Intruction Buffer Register)
• IR(Intruction Register)
• PC(Program Counter)
• MBR(Memory Buffer Register)
• MAR( Memory Address Register)

 

1.  Register-register internal CPU:

Memory Buffer Register (MBR) atau Memory Data Register (MDR) :

berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam memori, atau digunakan untuk menerima word dari memori.

2.  Memory Address Register (MAR) :

menentukan alamat di memori yang isinya akan diambil ke MBR atau yang akan diisi dengan data yang terdapat di MBR.

3.  Instruction Register (IR) :

Instruction Register (IR) : tempat menampung instruksi yang akan dieksekusi.

4.  Program Counter (PC)  :

menyimpan alamat instruksi berikutnya yang akan diambil dari memori.

5.  Accumulator :

digunakan untuk menyimpan sementara operand dan hasil operasi ALU.

6.  Fetch cycle

Fetch   adalah siklus pengambilan data ke memori atau register.  Berikut adalah contoh aliran data siklus pengambilan(fetch cycle) :

–         Urutan kejadian selama siklus instruksi tergantung pada rancangan CPU.

–         Asumsi: sebuah CPU yang menggunakan register memori alamat (MAR), register memori buffer (MBR), pencacah program (PC) dan register instruksi (IR).

Prosesnya :

–         Pada saat siklus pengambilan (fetch cycle), instruksi dibaca dari memori.

–         PC berisi alamat instruksi berikutnya yang akan diambil.

–         Alamat ini dipindahkan ke MAR dan ditaruh di bus alamat.

–         Unit control meminta pembacaan memori dan hasilnya disimpan di bus data dan disalin ke MBR dan kemudian dipindahkan ke IR.

–         PC naik nilainya 1, sebagai persiapan untuk pengambilan selanjutnya.

–         Siklus selesai, unit control memeriksa isi IR untuk menentukan apakah IR berisi operand specifier yang menggunakan pengalamatan tak langsung.

6.1  Ada 4 Registers yang ada di dalam fetch:

1.   Memory Address Register (MAR) 

• Terkoneksi dengan address bus
• MAR melakukan spesifikasi address untuk operasi baca atau tulis

2.   Memory Buffer Register (MBR) 

• Terkoneksi dengan data bus
• Menyimpan data untuk di tulis atau menyimpan data terakhir yang dibaca (Holds data to write or last data read)

7.  Execution Cycle

Execution cycle adalah proses dari CPU untuk mengerjakan instruksi yang sudah dijemput dari main memory dan sudah berada di IR register.Control unit di CPU mengartikan instruksi tersebut, melaksanakan operasi yang harus dilakukan, seperti penjemputan/penambilan data dari main memory, mengirim instruksi ke ALU untuk melakukan operasi aritmatika atau logika dan menyimpan hasil pengolahan kembali ke main memory.

SIKLUS INTRUKSI DASAR :

• Eksekusi program akan terhenti apabila komputer dimatikan, terjadi kesalahan, atau terdapat instruksi yang menghentikan komputer.
• Mengambil instruksi berikutnya Eksekusi instruksi Siklus Pengambilan (Fetch Cycle) & Siklus Eksekusi (Execute Cycle)
• Pada awal setiap siklus instruksi, CPU membaca instruksi dari memori.
• Sebuah register yang disebut Program Counter (PC) digunakan untuk menunjukkan alamat instruksi yang akan diambil dari memori.
• Setiap kali sebuah instruksi dibaca, isi PC akan ditambah sehingga CPU akan membaca instruksi selanjutnya secara berurutan.
• Instruksi yang dibaca akan dimuatkan ke sebuah register di dalam CPU yang disebut Instruction register (IR).
• Selanjutnya CPU menginterpretasikan instruksi dan melakukan aksi yang diperlukan.

REGISTER INTERNAL CPU

• Program Counter (PC) = menyimpan alamat instruksi
• Instruction Register (IR) = menampung instruksi yang sedang dieksekusi
• Accumulator (AC) = register penyimpanan temporer

KODE ATAU INSTRUKSI :

• 0001 = Isi memori, yang alamatnya dinyatakan pada bit 4 sampai bit 15 pada format instruksi, disalinkan ke Accumulator.
• 0010 = Simpan isi accumulator ke memori, yang alamatnya dinyatakan pada bit 4 sampai bit 15.
• 0101 =Tambahkan isi AC dengan isi memori, yang alamatnya dinyatakan pada bit 4 sampai bit 15.

KUMPULAN REGISTER :

• 9 Memory Buffer Register (MBR)
• 9 Memory Address Register (MAR)
• 9 Instruction Register (IR)
• 9 Instruction Buffer Register (IBR): digunakan untuk menyimpan sementara instruksi sebelah kanan word di dalam memori.
• 9 Program Counter (PC)
• 9 Accumulator dan Multiplier -Ouotient (MQ) : digunakan untuk menyimpan sementara operand dan hasil operasi ALU.

Referensi :
1. http://adi-lecture.blogspot.com/2013/02/struktur-dan-fungsi-cpu.html
2. https://rispian2016.blogspot.com/2016/03/penjelasan-dan-cara-kerja-diagram.html
3. http://rendydattebayo.blogspot.com/2014/10/siklus-intruksi-cpu.html
4. http://indradwiantoro.blogspot.com/2010/10/tugas-organisasi-arsistektur-komputer.html 

Read more...