Memory pis-10-05

MAIN MEMORY

Main Memory

Sejarah Main Memory

Main-memory atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah array yang besar dari word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan. Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri. Main-memory berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O. Main-memory termasuk tempat penyimpanan data yang sementara (volatile), artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan.

Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan manajemen memori seperti :

Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya.

Memilih program yang akan di-load ke memori. Mengalokasikan dan meng-dealokasikan memory-space sesuai kebutuhan.

Memori utama, bersifat volatile, tidak dapat mempertahankan data dan program yang disimpan bila sumber daya energi (listrik) dihentikan. Peranan dari Memori Utama Address bus pertama kali mengontak bagian komputer yang disebut dengan memory. Yang dimaksud dengan memori di sini adalah suatu keompok chip yang mampu untuk menyimpan instruksi atau data. CPU sendiri dapat melakukan salah satu dari proses berikut terhadap memori tersebut, yaitu membacanya (read) atau menuliskan/menyimpannya (write) ke memori tersebut. Memori ini diistilahkan juga sebagai memori utama. Tipe chip yang cukup banyak dikenal pada memori utama ini adalah DRAM (Dynamic Randmo Access Memory). Kapasitas atau daya tampung dari satu chip memori ini bermacam-macam, ada yang 128 Mega bit, 256 Mega bit, ... dst., tergantung kapan dan pada komputer apa DRAM tersebut digunakan.Salah satu sifat dari DRAM ini adalah volatile, artinya informasi yang disimpan pada chip ini akan bertahan selama ada listrik yang mempertahankannya, sehingga apabila terjadi pemutusan arus listrik, maka data yang ada pada DRAM akan hilang. Namun demikian, kemampuan proses penyaluran datanya cukup tinggi, mengingat memori ini berhubungan langsung dengan CPU, makannya memori ini disebut dengan memori utama. Ketika komputer baru dinayalakan, tentu saja instruksi serta data yang dibutuhkan untuk memproses memulai komputer itu dihidupkan belum ada pada DRAM, karena informasi di dalam DRAM tersebut masih kosong. Sehingga pada saat komputer dinyalakan ini, BIOS mengaturnya bagaimana komputer dapat digunakan dengan mengisikan instruksi yang dibutuhkan oleh komputer dengan cara memasukkan sistem operasi ke DRAM. Sistem Operasi ini bisa didapatkan dengan menemukan dimana dia berada, misalnya I/O bus untuk mengakses hard drive atau perangkat I/O lainnya.

Ram

RAM adalah sebuah perangkat yang berfungsi untuk menyimpan data.RAM bersifat sementara atau data yang tersimpan dapat dihapus.lain halnya dengan ROM.ROM mempunyai fungsi yang sama dengan RAM tetapi ROM bersifat permanent atau data yang tersimpan tidak dapat dihapus.

Jenis-jenis RAM :

SRAM (Static Random Access Memory)

RAM yang digunakan sebagai memori tambahan yang tersembunyi.

EDORAM ( Extended Data Out Dynamic Random Accses Memory )

Yaitu, RAM yang kepingannya terdiri dari 72 pin dan umumnya pada PC yang menggunakan prosesor intel Pentium 1 dan AMD ke- 5 dan ke- 6.RAM jenis ini harus dipasang pada socketnya dalam jumlah genap ( minimal terdiri dari 2 keping ).Dan memiliki Bus Speed sebesar 66 Mhz atau PC 66.

SDRAM ( Synchronous Random Acces Memory )

RAM yang kemampuan kecepatannya lebih cepat daripada EDORAM dan kepingannya terdiri dari 168 pin.PC denganprosesor intel Pentium 1, Pentium II, Pentium III, AMD ke- 5, AMD ke- 6, AMD ke- 7.Dengan memiliki Bus Speed sebesar 66 Mhz ( PC 66 Mhz ) dan PC 100 Mhz.

DDRAM ( Double Data Rate Random Acces Memory )

RAM yang hampir sama dengan SDRAM, namun memiliki kemampuan kerja yang lebih tinggi.Dengan Bus Speed sebesar 133 Mhz atau PC 133 Mhz.Umumnya digunakan pada PC dengan prosesorintel Pentium III, Pentium IV, AMD Duron, AMD Athlon.

RDRAM ( Rambus Dynamic Random Acces Memory )

RAM yang menggunakan RIMM ( Rambus In Line Memory Module ) sebagai socketnya dengan ukuran yang lebih kecil dari DIMM ( Socket yang digunakan untuk SDRAM dan DDRAM ).Dengan Bus Speed sebesar 800 Mhz.Umumnya digunakan pada PC dengan prosesor intel Pentium 1.

VGRAM ( Video Graphic Random Acces Memory )

RAM yang digunakan secara khusus pada video adapter atau video card.Yang berfungsi untuk mendukung video adapter dalam menghasilkan tampilan proses yang sedang atau yang telah berlangsung pada computer.Besarnya kapasitas VGRAM akan menentukan kualitas gambar atau tampilan yang dihasilakan oleh video adapter tersebut.

Register

Register prosesor, dalam arsitektur komputer, adalah sejumlah kecil memori komputer yang bekerja dengan kecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk melakukan eksekusi terhadap program-program komputer dengan menyediakan akses yang cepat terhadap nilai-nilai yang umum digunakan. Umumnya nilai-nilai yang umum digunakan adalah nilai yang sedang dieksekusi dalam waktu tertentu.

Register prosesor berdiri pada tingkat tertinggi dalam hierarki memori: ini berarti bahwa kecepatannya adalah yang paling cepat; kapasitasnya adalah paling kecil; dan harga tiap bitnya adalah paling tinggi. Register juga digunakan sebagai cara yang paling cepat dalam sistem komputer untuk melakukan manipulasi data. Register umumnya diukur dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya, seperti "register 8-bit", "register 16-bit", "register 32-bit", atau "register 64-bit" dan lain-lain.

Istilah register saat ini dapat merujuk kepada kumpulan register yang dapat diindeks secara langsung untuk melakukan input/output terhadap sebuah instruksi yang didefinisikan oleh set instruksi. untuk istilah ini, digunakanlah kata "Register Arsitektur". Sebagai contoh set instruksi Intel x86 mendefinisikan sekumpulan delapan buah register dengan ukuran 32-bit, tapi CPU yang mengimplementasikan set instruksi x86 dapat mengandung lebih dari delapan register 32-bit.

Register terbagi menjadi beberapa kelas:

Register data, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat (integer).

Register alamat, yang digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk mengakses memori.

Register general purpose, yang dapat digunakan untuk menyimpan angka dan alamat secara sekaligus.

Register floating-point, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka bilangan titik mengambang (floating-point).

Register konstanta (constant register), yang digunakan untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca (bersifat read-only), semacam phi, null, true, false dan lainnya.

Register vektor, yang digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD.

Register special purpose yang dapat digunakan untuk menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack pointer, dan status register.

Register yang spesifik terhadap model mesin (machine-specific register), dalam beberapa arsitektur tertentu, digunakan untuk menyimpan data atau pengaturan yang berkaitan dengan prosesor itu sendiri. Karena arti dari setiap register langsung dimasukkan ke dalam desain prosesor tertentu saja, mungkin register jenis ini tidak menjadi standar antara generasi prosesor.

Cache

Kecepatan memori utama sangat rendah dibandingkan dengan kecepatan prosesor modern. Untuk perfoma yang baik, prosesor tidak dapat membuang waktunya dengan menunggu untuk mengskses intruksi dan data pada memory utama.Karenanya, sangat penting untuk memikirkan suatu skema yang mengurangi waktu dalam mengakses informasi. Karena kecepatan unit memori utama dibatasi oleh batasan elektronik dan packaging, maka solusinya harus dicaridalam pengaturan arsitekture yang berbeda. Solusi yang efisien adalah menggunakan memory cache cepat yang sebenarnya membuat memori utama tampak lebih cepat bagi prosesor daripada sebenarnya.

Keefektifan mekanisme cahe didasarkan pada property program computer yang disebut locality of reference. Analisa program menunjukan bahwa sebagian besar waktu eksekusinya digunakan untuk rountine dimana banyak intrksi dieksekusi secara berulangkali. Instruksi tersebut dapat merupakan loop sederhana,nested loop, atau beberapa prosedur yang berulangkali saling memanggil. Pola detil actual dari rangkaian instruksi tidaklah penting, yang utama adalah banyak intruksi dalam area program yang terlokalisasi dieksekusi berulangkali selama beberapa periode, dan baian program yang lain relatifjarang diakses. Disebut locality of reference. Hal ini memanifestasikan dirinnya dalam dua cara : temporal dan spatial. Yang pertama berarti bahwa instruksi yang baru dieksekusi tampaknya akan dieksekusi lagi segera. Aspek spatial berarti instruksi yang dekat dengan instruksi yang baru saja dieksekusi(mengacu pada alamat instruksi) tampaknya juga akan dieksekusi segera.

Secara konseptual, operasi memori cache sangat sederhana. Sirkuit control memori didesain untuk memanfaatkan properti locality of reference. Aspek temporal locality of reference menyatakan bahwa kapanpun suatu item informasi pertama kali diprlukan , maka item tersebut sebaiknya dibawa kedalam cache dimana item tersebut akan tetap tinggal hingga diperlukan lagi. Aspek spatial menyatakann daripada mengambil hanya satu item dari memori utama ke cache, akan berguna untuk mengambil beberapa item yang terletak pada alamat yang berdekatan.Istilah yang mengacu pada blok cache adalah jalur cache.