Internal Memory Computer

Internal Memory Computer

1.      Operasi Sel Memori

RAM

Komponen utama dalam sistem komputer adalah Arithmetic Logic Unit (ALU), Control Circuitry, Storage Space dan piranti Input/Output. Jika tanpa memory, maka komputer hanya berfungsi sebagai digital signal processing devices, contohnya kalkulator atau media player.

Kemampuan memory untuk menyimpan data, instruksi dan informasi-lah yang membuat komputer dapat disebut sebagai general-purpose komputer. Komputer merupakan piranti digital, maka informasi disajikan dengan sistem bilangan binary.

Teks, angka, gambar, sudio dan video dikonversikan menjadi sekumpulan bilangan binary (binary digit atau disingkat bit). Sekumpulan bilangan binary dikenal dengan istilah BYTE, dimana 1 byte = 8 bits.

Semakin besar ukuran memory-nya maka semakin banyak pula informasi yang dapat disimpan di dalam komputer (storage devices). Elemen dasar memori adalah sel memori. Walaupun digunakan sejumlah teknologi elektronik, seluruh sel memori memiliki sifat–sifat tertentu :

·         Sel memori memiliki dua keadaan stabil (atau semi-stabil), yang dapat digunakan untuk merepresentasikan bilangan biner 1 atau 0.

·         Sel memori mempunyai kemampuan untuk ditulisi (sedikitnya satu kali).

·         Sel memori mempunyai kemampuan untuk dibaca.

Umumnya sel memori mempunyai tiga terminal fungsi yang mampu membawa sinyal listrik. Terminal select berfungsi memilih operasi tulis atau baca. Untuk penulisan, terminal lainnya menyediakan sinyal listrik yang men-set keadaan sel bernilai 1 atau 0, sedangkan untuk operasi pembacaan, terminal ini digunakan sebagai keluaran.

2.      Karakteristik Sistem Memori

Untuk mempelajari sistem memori secara keseluruhan, harus mengetahui karakteristik–karakteristik kuncinya. Karakteristik penting sistem memori disajikan dalam berikut:

a.       Lokasi *(CPU, Internal (main), External (secondary))

Dilihat dari lokasi, memori dibedakan menjadi beberapa jenis, yaitu register, memori internal dan memori eksternal. Register berada di dalam chip prosesor, memori ini diakses langsung oleh prosesor dalam menjalankan operasinya.

·         Register digunakan sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor.

·         Memori internal adalah memori yang berada diluar chip prosesor namun mengaksesannya langsung oleh prosesor.

·         Memori internal dibedakan menjadi memori utama dan cache memori. Memori eksternal dapat diakses oleh prosesor melalui piranti I/O, memori ini dapat berupa disk maupun pita.

b.      Kapasitas *(Ukuran word, Jumlah word)

Kapasitas memori internal maupun eksternal biasanya dinyatakan dalam mentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word. Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit. Memori eksternal biasanya lebih besar kapasitasnya daripada memori internal, hal ini disebabkan karena teknologi dan sifat penggunaannya yang berbeda.

c.       Satuan Transfer *(Word, Block)

Bagi memori internal, satuan tranfer sama dengan jumlah saluran data yang masuk ke dan keluar dari modul memori. Jumlah saluran ini sering kali sama dengan panjang word, tapi dimungkinkan juga tidak sama. Tiga konsep yang berhubungan dengan satuan transfer :

·         Word, merupakan satuan “alami” organisasi memori. Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi.

·         Addressable units, pada sejumlah sistem, adressable units adalah word. Namun terdapat sistem dengan pengalamatan pada tingkatan byte.

·         Unit of tranfer, adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan ke dalam memori pada suatu saat.

Pada memori eksternal, tranfer data biasanya lebih besar dari suatu word, yang disebut dengan block.

d.      Metode Akses *(Sequential access, Direct access, Random access, Associative access)

Perbedaan tajam yang terdapat pada sejumlah jenis memori adalah metode access-nya. Terdapat empat macam metode :

·         Sequential access, memori diorganisasi menjadi unit–unit data yang disebut record. Akses harus dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik. Informasi mengalamatan yang disimpan dipakai untuk memisahkan record–record dan untuk membantu proses pencarian. Terdapat shared read/write mechanism untuk penulisan/pembacaan memorinya. Pita magnetik merupakan memori yang menggunakan metode sequential access.

·         Direct access, sama sequential access terdapat shared read/write mechanism. Setiap blok dan record memiliki alamat unik berdasarkan lokasi fisiknya. Akses dilakukan langsung pada alamat memori. Disk adalah memori direct access.

·         Random access, setiap lokasi memori dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung. Contohnya adalah memori utama.

·         Associative access, merupakan jenis random akses yang memungkinkan pembandingan lokasi bit yang diinginkan untuk pencocokan. Jadi data dicari berdasarkan isinya bukan alamatnya dalam memori. Contoh memori ini adalah cache memori.

e.       Kinerja *(Access time, Cycle time, Transfer rate)

Berdasarkan karakteristik unjuk kerja, memiliki tiga parameter utama pengukuran unjuk kerja, yaitu :

·         Access time, bagi random access memory, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis. Sedangkan untuk memori non-random akses merupakan waktu yang dibutuhkan dalam melakukan mekanisme baca atau tulis pada lokasi tertentu.

·         Memory cycle time, konsep ini digunakan pada random access memory dan terdiri dari access time ditambah dengan waktu yang diperlukan transient agar hilang pada saluran sinyal.

·         Transfer rate, adalah kecepatan data transfer ke unit memori atau dari unit memori. Pada random access memory sama dengan 1/(cycle time). Sedangkan untuk nonrandom access memory dengan perumusan.

f.       Tipe Fisik *(Semikonduktor, Magnetik)

Jenis tipe fisik memori yang digunakan saat ini adalah memori semikonduktor dengan teknologi VLSI dan memori permukaan magnetik seperti yang digunakan pada disk dan pita magnetik

g.      Karakteristik *(Volatile/nonvolatile, Erasable/nonerasable)

Berdasarkan karakteristik fisik, media penyimpanan dibedakan menjadi volatile dan nonvolatile, serta erasable dan nonerasable. Pada volatile memory, informasi akan hilang apabila daya listriknya dimatikan, sedangkan non-volatile memory tidak hilang walau daya listriknya hilang. Memori permukaan magnetik adalah contoh no-nvolatile memory, sedangkan semikonduktor ada yang volatile dan non-volatile. Ada jenis memori semikonduktor yang tidak bisa dihapus kecuali dengan menghancurkan unit storage-nya, memori ini dikenal dengan ROM (Read Only Memory).

ROM (READ ONLY MEMORY)

Read only memory (ROM) sangat berbeda dengan RAM, seperti namanya, ROM berisi pola data permanen yang tidak dapat diubah. Data yang tidak bisa diubah menimbulkan keuntungan dan juga kerugian. Keuntungannya untuk data yang permanen dan sering digunakan pada sistem operasi maupun sistem perangkat keras akan aman diletakkan dalam ROM.

Terdapat 6 macam jenis, yaitu: Mask ROM , PROM, EPROM, EAROM,  EEPROM dan Flash Memory. EEPROM (electrically erasable programprogrammable read only memory) merupakan memori yang dapat ditulisi kapan saja tanpa menghapus isi sebelumnya. EEPROM menggabungkan kelebihan non-volatile dengan fleksibilitas dapat di-update. Bentuk memori semikonduktor terbaru adalah flash memory. Memori ini dikenalkan tahun 1980-an dengan keunggulan pada kecepatan penulisan programnya. Flash memory menggunakan teknologi penghapusan dan penulisan elektrik. Seperti halnya EPROM, flash memory hanya membutuhkan sebuah transistor per byte sehingga dapat diperoleh kepadatan tinggi.

*Macam/Keterangan

 

Source:

http://adyt.blog.unsoed.ac.id/2010/12/14/memori-internal/

Sistem Bus Dalam Sistem Komputer

Sistem Bus Dalam Sistem Komputer

Bus Slots

1.      Pengertian Sistem Bus

Bus adalah Jalur komunikasi yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem yang berupa suatu set kabel tunggal. Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer. Suatu Komputer tersusun atas beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat Input/Output. Setiap komputer saling berhubungan membentuk kesatuan fungsi.

Sistem Bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen komputer sangatlah mendominasi kerja suatu komputer. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu juga kita dapat melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan system bus.

2.      Struktur Pada Sistem Bus

Sebuah sistem bus terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung.

Interkoneksi Bus

a.      Saluran Data

Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran diartikan dengan lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.

b.      Saluran Alamat

Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput.

c.       Saluran Kontrol

Saluran kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah mespesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read.

3.      Cara Kerja Sistem Bus

Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya  akan  lebih kompleks, sehingga untuk meningkatkan  performa, digunakan beberapa buah bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus). Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge.

4.      Beberapa Bus Utama Dalam Sistem Komputer

Beberapa bus utama dalam sistem komputer adalah sebagai berikut:

·         Bus Prosesor

Bus ini merupakan bus tercepat dalam sistem dan menjadi bus inti dalam chipset dan motherboard. Bus ini utamanya digunakan oleh prosesor untuk meneruskan informasi dari prosesor ke cache atau memori utama ke chipset kontrolir memori (Northbridge, MCH, atau SPP).

·         Bus PCI (Peripherals Component Interconnect)

Bus PCI tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus peripheral. Bus ini memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi. Bus ini berjalan pada kecepatan 33 MHz dengan lebar lajur 32-bit.

·         Bus USB (Universal Serial Bus)

Bus ini dikembangkan oleh tujuh vendor komputer, yaitu Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern Telecom. Bus ini ditujukan bagi perangkat yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer karena tidak akan efisien jika perangkat yang berkecepatan rendah dipasang pada bus berkecepatan tinggi seperti PCI.

Keuntungan yang didapat dari bus USB antara lain:

Ø  tidak harus memasang jumper

Ø  tidak harus membuka casing untuk memasang peralatan I/O

Ø  hanya satu jenis kabel yang digunakan

Ø  dapat mensuplai daya pada peralatan I/O

Ø  tidak diperlukan reboot.

Source:

http://www.kiosbisnis.com/2012/04/pengertian-dan-karakteristik-sistem-bus.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Bus_sistem