Transcript Desain Memori Utama Dan Semikonduktor
Desain Memori Utama Dan Semikonduktor
Oleh : Devie Rosa Anamisa
Memori
• Memori digunakan untuk penyimpanan informasi.
• Informasi berupa : – Program (instruksi dan operand) – Kontrol • Parameter dalam memilih sebuah memori: – Kapasitas : memori sebagai unit penyimpanan yang terdiri dari alamat dan panjang word w bit.
– Kecepatan : Kecepatan operasi baca, dekode (penerjemahan) yang terdiri dari waktu akses dan pemulihan waktu (recovery time) – Bandwidth : Kecepatan transfer data memori yang dinyatakan dalam jumlah byte per detik – Latency : waktu yang digunakan untk mengakses lokasi (word) yang pertama dalam suatu rangkaian lokasi (blok lokasi), seperti had disk.
• Memori yang dapat menyimpan 32 word, berarti memori memiliki 32 lokasi penyimpanan berupa alamat alamat biner 32 macam mulai dari 00000 sampai 11111 (0 sampai 31 dalam desimal) • Secara umum masukan alamat N diperlukan untuk memori yang mempunyai kapasitas 2^N.
• Contoh : – Sebuah memori mempunyai kapasitas 4K x 8. berapa saluran alamat yang dimiliki?
Jawab: Memori : 4K = 4 x 1024 = 4096 word Ukuran word : 8 bit 4096 = 2^12 maka : saluran alamat terdapat 12 bit yang dapat mengalamati salah satu lokasi dari 4096 lokasi
Klasifikasi Memori
• Berdasarkan Fungsi : – Memori Utama – Memori Sekunder – Memori Cache – Memori Virtual • Berdasarkan Teknologi : – Memori magnetic buble – Memori semikonduktor – Memori core – Memori Optik • Berdasarkan Kemampuan : – Memori Baca/Tulis – Memori Baca Saja • Berdasarkan Akses : – Memori Akses Acak – Memori Akses Urut – Memori Akses Semi-Acak
• Kemampuan Baca/tulis : – Memori ROM (Read Only Memory) hanya boleh dibaca oleh CPU.
– Dapat melakukan operasi baca dan tulis – Memori semikonduktor baca/tulis : RAM (Random Access Memory) • Memori Akses Acak – Memori yang membolehkan pengaksesan ke suatu lokasi tanpa ada keterkaitan dengan posisi fisik dan tidak bergantung pada lokasi lain.
– Dengan kata lain,waktu akses sama untuk semua lokasi.
– Contoh : RAM dan ROM.
• Memori Akses Urut – Pembacaan suatu lokasi dilakukan secara berurut dimana setelah operasi baca atau tulis dilakukan, baca/tulis diletakkan didepan lokasi berikutnya.
– Karena itu waktu akses akan berbeda setaip lokasi.
– Contoh : pita magnetik dan pita kertas
• Memori semi acak – Pemilihan lokasi yang akan diakses menggunakan dua langkah: satu akses acak dan lainnya akses urut.
– Contohnya: memori magnetik (floppy disk dan hard disk)
5 Peran Memori dalam CPU
• Register internal – Peran yang sangat terbatas dalam penyimpanan informasi sementara ketika program berjalan – Mempunyai waktu akses yg sangat singkat – Hanya dpt diakses oleh CPU sedangkan yang lain dapat juga diakses oleh program • Memori Utama – CPU mengambil (fetch) instruksi ketika program dijalankan – Dikenal dengan memori program dan memori primer – Jenis memori akses acak
• Memori Sekunder – Dikenal juga dengan nama memori pembantu – Digunakan untuk menyimpan program dan data dalam volume yg besar – Memori lambat dan murah – Jenis memori semi acak – Contoh : floppy disk, hard disk • Memori cache – Sebuah penyangga tengah antara CPU dan memori utama – Kapasitas lebih kecil dibanding memori utama – Kecepatan berkali-kali dari memori utama sehingga waktu akses ke memori utama sering diambil alih oleh akss memori cache
• Memori virtual – Suatu fitur yang membantu menjalankan program yang panjang dalam sebuah memori fisik yang kecil.
– Sistem operasinya dengan cara mengatur program dengan hanya menyimpan sebagian ke memori utama dan menggunakan memori sekunder untuk menyimpan program keseluruhan – Ketika bagian program tidak terdapat didalam memori utama maka diambil dari memori sekunder.
Arsitektur ROM (Read Only Memory)
• 4 bagian dasar : – Larik register • Menyimpan data yang telah diprogram kedalam ROM.
• Setiap register berisi banyak sel-sel memori setara ukuran word.
• Setiap register menyimpan word 8 bit • Setiap register mempunyai 2 saluran masuk enable (E) dan harus dalam keadaan HIGH agar dapat ditempatkan pada bus.
– Decoder baris – Decoder kolom
Decoder Alamat
– Penyangga output • Data ke penyangga output akan melewatkan data ke keluaran data eksternal.
• Jika CS = HIGH maka penyangga output berada dalam keadaan impedansi tinggi.
• Contoh : intel 27C64 adalah sebuah ROM CMOS yang menyimpan 8192 x 8 berarti ada 8192 register.
Arsitektur RAM (Random Access Memory)
• Lokasi alamat memori dimana saja dapat diakses semudah mengakses lokasi alamat lainnya dalam memori tersebut tanpa ada perbedaan waktu akses.
• Untuk melakukan pembacaan, pertama sel memori dipilih oleh sinyal “pilih” kemudian diikuti dengan sinyal kontrol “baca”. Isi sel diberikan pada “data keluar” (D 0 ) setelah melewati waktu akses. • Untuk melakukan penulisan, pertama sel memori dipilih oleh sinyal “pilih” kemudian diikuti dengan pengiriman data pada “data masuk”m (D 1 ) dan mengaktifkan sinyal kontrol “tulis”. Pilih Baca
Sel
Tulis
Memori
Data masuk Data Keluar