DASAR KOMPUTER Memory

Overview

• Point pertimbangan

• Hirarki Memory

• RAM & ROM

• Error Detection

Memori….???

Point Pertimbangan

• Lokasi memori • Memory prosesor

• Internal (main memory)

• Eksternal (Secondary memory)

• Kapasitas • Word Size

• Jumlah Word

• Transfer Unit • Word :

• Block :

• Metode Akses • Sequential

• Direct

• Random

• Associative

• Kinerja • Access Time

• Cycle Time

• Transfer Rate

• Tipe Bahan • Semiconduktor

• Magnetic

• Optical

• Magneto Optical

• Karakteristik Fisik • Volatile : Data hilang apabila tidak ada

alira listrik (catu daya)

• Non-volatile : Data tidak bisa hilang apabila memory kehilangan catu daya.

• Erasable : Isi memory dapat dihapus

• Non-erasable : Isi memory tidak dapat dihapus

Hirarki Memory

• Parameter memory yang saling bertolak belakang yaitu • Harga

• Kapasitas

• access time.

• Access time semakin cepat → harga semakin mahal

• Kapasitas semakin besar → harga per bit semakin murah

• Kapasitas semakin besar → access time semakin lama.

• Komputer butuh memory • waktu akses cepat

• kapasitas yang besar

• harga yang murah.

• Solusi : menggunakan memory bertingkat/hirarki memory

Hirarki Memory

Hirarki Memory

• Semakin ke bawah dari hirarki memory tersebut maka:

• harga per bit semakin rendah

• Kapasitas semakin besar.

• Waktu akses yang semakin lama

• Akses memory ke prosesor semakin berkurang.

• Kunci keberhasilan dari hirarki memory adalah pada point

4

• data/instruksi yang sering diakses oleh prosesor diletakkan pada

hirarki yang paling atas sehingga waktu yang dibutuhkan oleh

prosesor semakin singkat.

Mahal..????

Memory Semikonduktor

• Memory komputer :

• Dulu : cincin ferromagetik/core.

• Sekarang : bahan semikonduktor

Jenis Memory Semikonduktor

RAM

• Tipe RAM (Random Access Memory) umum digunakan

• Jenis memori RAM :

• Static RAM :

• Nilai 0 dan 1 disimpan pada konfigurasi gerbang logika flip-flop.

• Lebih cepat dalam akses data.

• Dynamic RAM :

• Terbuat dari cell yang menyimpan data berdasarkan muatan pada

kapasitor.

• Jika kapasitor memiliki muatan maka dinyatakan sebagai 1 dan jika

sebaliknya dinyatakan sebagai 0.

• Ukuran dynamic RAM lebih kecil

• Harganya lebih mahal.

• Butuh rangkaian refresh (penyegar).

ROM (Read Only Memory)

• Menyimpan data secara permanen.

• Data tidak bisa dihapus dan diubah.

• Biasanya hanya digunakan untuk menyimpan aplikasi

microprogramming dan aplikasi penting seperti :

• Pustaka fungsi /prosedur yang biasa diakses oleh

• Program sistem

• Table fungsi

• Permasalahan :

• Proses penyimpanan data memakan biaya yang cukup besar

• Jika terjadi error, maka semua ROM harus dibuang.

Programmable Read Only Memory

• PROM bisa ditulis ulang dengan menggunakan perangkat

khusus.

• EPROM, EEPROM dan flash memory merupakan

memory yang dapat dihapus dan ditulis kembali.

• EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)

• Proses penghapusan data menggunakan sinar ultraviolet dan

proses pembacaan menggunakan arus listrik.

• EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read

Only Memory)

• Proses penghapusan dan pembacaan data dapat dilakukan secara

elektrikal.

Organisasi Memory

Struktur Memori

• Komponen utama : memory cell.

• Sifat dari memory cell adalah sebagai berikut :

• Memiliki 2 kondisi yang dapat digunakan untuk merepresentasikan

0 dan 1.

• Cell tersebut bisa ditulis (walaupun hanya sekali) untuk menset

kondisi.

• Cell dapat dibaca.

• Tiap cell memory memiliki 3 terminal

• Select : memilih operasi yang akan dilakukan (read atau write)

• Control : memberikan sinyal kontrol penulisan /pembacaan data

• Data : data sebagai terminal data yang akan ditulis atau data yang

dibaca

Error Correction

• Memory semiconduktor rentan terhadap error

• Jenis Error pada memory semikonduktor

• Hard Error

• Error yang disebabkan oleh kerusakan permanent memory secara fisik

yang menyebabkan cell tidak mampu menyimpan data dengan benar.

• Soft Error

• Error yang bersifat acak dan hanya menyebabkan kerusakan konten

yang disimpan dalam cell.

• Butuh rangkaian logika untuk error detecting dan error

correction.

Proses Deteksi Error

• Proses Penulisan Data : • perhitungan dilakukan terhadap data yang akan disimpan dengan

menggunakan sebuah fungsi yang akan menghasilkan sebuah code.

• Data dan code hasil perhitungan tersebut disimpan pada memory.

• Proses pembacaan data • Data yang dihasilkan tersebut dibandingkan dengan data yang

tersimpan yang akan menghasilkan 3 kemungkinan : • Tidak ada error.

• Ada error, tapi data bisa direcovery

• Ada error, tapi data tidak bisa direcovery(diselamatkan)

• Metode error correction sederhana yang digunakan adalah metode Hamming Code

• Hamming Code ditemukan oleh Richard Hamming dari Bell Laboratories.

Hamming Code

Hamming Code

• Prinsip hamming code digunakan dalam proses deteksi

dan koreksi error di memory komputer.

• Bit code yang digunakan disebut juga dengan nama

check bit.

• Check bit digunakan menghasilkan syndrome error yang

dapat menentukan lokasi error.

Hamming Code

Jumlah bit yang dibutuhkan untuk check bit error dapat dilihat pada tabel

dibawah ini.

Hamming Code

• Untuk mencapai karakteristik ini, data dan check bit

disusun berdasarkan 12 posisi seperti tabel.

• Check bit diletakkan pada posisi dimana hanya ada 1

buah bit 1 pada nilai binary posisi tersebut.

• Misalnya check bit kedua (C2) diletakkan pada posisi 2 (2 = 0010

→ hanya ada 1 bit 1 yaitu pada bit ke-2).

• Posisi sangat menentukan dalam proses penghitungan check bit.

Hamming Code

D8D7D6D5C8

D8D4D3D2C4

D7D6D4D3D1C2

D7D5D4D2D1C1

C1 = D1 D2 D4 D5 D7

C2 = D1 D3 D4 D6 D7

C3 = D2 D3 D4 D8

C4 = D5 D6 D7 D8

Penggunaan Check Bit

• Check bit dihitung dan disimpan bersamaan dengan proses penyimpanan data.

• Pada saat data dibaca, check bit dihitung lagi dengan menggunakan persamaan diatas dan kemudian dibandingkan dengan check bit yang tersimpan dengan menggunakan logika EXCLUSIVE OR.

• Hasil perbandingan disebut sebagai syndrome

• Karakteristik syndrome : • Jika semua bit syndrome error adalah 0

• Tidak ada error

• Jika syndrome error memiliki 1 dan hanya 1 bit 1, • Ada error pada check bit

• Tidak diperlukan koreksi.

• Jika syndrome error memiliki lebih dari 1 bit 1 • ada error pada data

• nilai dari syndrome error menunjukkan lokasi bit yang mengalami error.

Tugas