MEMORY UTAMA

MEMORI UTAMA ( MAIN MEMORY )

Memori utama merupakan media penyimpanan dalam bentuk array yang disusun word atau byte, kapasitas daya simpannya bisa jutaan susunan. Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri. Data yang disimpan pada memori utama ini bersifat volatile, artinya data yang disimpan bersifat sementara dan dipertahankan oleh sumber-sumber listrik, apabila sumber listrik dimatikan maka datanya akan hilang.
Memori utama digunakan sebagai media penyimpanan data yang berkaitan dengan CPU atau perangkat I/O.

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 :

(FPM_RAM), ( EDO_RAM), (SD_RAM ), (DDR_RAM), (RD_RAM), (VGRAM)

 

1.   FPM RAM (Fast Page Mode DRAM)

Merupakan model memory DRAM yang sudah sangat tua (hasil pengembangan SIM RAM nenek moyangnya RAM) ditemukan pada sekitar tahun 1987.., RAM ini masih banyak sekali kekurangan dari segi kecepatan maupun kemampuan menampung datanya, memiliki 30 pin kaki (jumlah lempengan kuningan memory/slot), hanya dapat berjalan pada clock Maximum 16 Mhz sampai 66 Mhz dengan kecepatan aksesnya kurang lebih 50 ns,  hal ini yang menyebabkan akses pemoresesan data dalam memory menjadi sangat lambat, di jumpai pada komputer intel 386.

`

2. EDO RAM (Extended-Data-Out RAM)

EDO-RAM memiliki fungsi seperti RAM, akan tetapi jenis ini mempunyai kemampuan kerja sangat tinggi dan cepat dalam membaca dan mentransfer data. Bentuk EDO-RAM adalah SIMM (Single Inline Memory Module). Awal ditemukan pada tahun 1995 Hasil pegembangan dari FPM RAM, jalan pada clock 33-66 mhz dan memiliki 72 pin kaki. Hanya saja terdapat tambahan teknologi baru  dalam chip dimasukan Chace yang sangat membantu dalam waktu akses pemrosesan data dari RAM tersebut, EDO RAM mengalami peningkatan kecepatan hampir 40-50% jika dibandingkan dari FPM RAM pendahulunya, sudah tidak digunakan lagi pada saat ini dipakai pada komputer intel 486.

 

3. SD RAM (Synchronous Dynamic RAM)

DRAM adalah memori yang dapat mengases data atau informasi lebih cepat dari EDO-RAM. Bentuk SDRAM adalah DIMM (Dual Inline Memory Module). Merupakan model/type memory yang paling bertahan lama  karena lamanya RAM ini beredar di pasaran dan tak terganti-gantikan oleh jenis memory yang baru.memori ini muncul dari awal tahun 1996 sampai sekitar tahun 2001 masih saja digunakan oleh platfrom dari mainboard yang dikeluarkan pada saat itu. Dari komputer Pentium I,II,III, sampai pada awal kemunculan komputer Pentium IV. RAM ini jalan pada clock FSB 100-133 mhz, 168 pin  dan memakai daya listrik sebesar 3.3 Volt, memiliki kemampuan untuk mensingkronkan clock yang terdapat pada memory tersebut dengan clock pada processor, hal ini menyebabkan system dalam komputer dapat berjalan seimbang dengan kata lain waktu pemoresesan data menjadi lebih cepat dan efesien.

 

 4.RD RAM (Rambus Dynamic RAM)

RDRAM adalah sebuah memori berkecepatan tinggi, digunaan untuk mendukung prosesor Pentium 4.tipe RDRAM menggunakan slot RIMM,yang mirip dengan slot SDRAM.RAM yang dikembangkan oleh perusahaan Rambus memiliki karakteristik mampu berjalan pada clock FSB 800/1066, 184-pin ,dan menggunakan daya listrik sebesar 2.5 Volt, perbedaan utama dibanding DDR RAM terletak pada bagaimana cara memoy ini mengolah datanya. pada RD RAM data di olah secara Serial sedangkan DDR RAM mengolah datanya secara pararel, RD RAM lah yang pertama kali memakai teknologi Dual Channel,walau memiliki performa yang bagus RD RAM sudah jarang digunakan lagi karena harganya tergolong mahal.. Awal keluar pada tahun 1999.

 

 5. DDR RAM (Double Data Rate RAM)

DR SDRAM adalah tipe memori generasi penerus SDRAM, yang memiliki kemampuan dua kali lebih cepat dari SDRAM. Slot memori yang digunakanDDR SDRAM memiliki jumlah pin lebih banyak dari SDRAM, memory ini memilki karakteristik clock FSB 266/333/400 MHz, 184-pin, 2.5 Volt, di pakai pada komputer berplatfrom Pentium IV ke atas atau sejenisnya adalah merupakan hasil regenerasi dari SD RAM, memiliki kecepatan 2x dari SDRAM sesuai dengan lamanya Double Data Rate hal ini disebabkan dalam 1 clock mampu membawa/mengakses jumlah data sebanyak 2 bit di banding SD RAM yang hanya mampu menampung data sebesar 1 bit per clocknya, memori ini dibuat untuk menyaingi RD RAM memori yang sudah terlebih dahulu keluar dan sekarang sudah menjadi penguasa pasar The King of Memory. Perkembangan memory ini pun tergolong cepat sekarang saja sudah sampai generasi ke lima (DDR , DDRII, DDRIII, DDR IV, DDR V).

 

 

Cache Memory

      Cache Memory adalah memory yang berukuran kecil yang sifatnya temporary (sementara). Walaupun ukuran filenya sangat kecil namun kecepatannya sangat tinggi. Dalam terminologi hadware, istilah ini biasanya merujuk pada memory berkecepatan tinggi yang menjembatani aliran data antara processor dengan memory utama (RAM) yang biasanya memiliki kecepatan yang lebih rendah.

Fungsi dari Cache Memory adalah sebagai tempat menyimpan data sementara atau intruksi yang diperlukan oleh processor. Secara gampangnya, cache berfungsi untuk mempercepat akses data pada komputer karena cache menyimpan data atau informasi yang telah di akses oleh suatu buffer, sehingga meringankan kerja processor. Jadi Bisa disimpulkan fungsi cache memory yaitu: 

• Mempercepat Akses data pada komputer 
• Meringankan kerja prosessor 
• Menjembatani perbedaan kecepatan antara cpu dan memory utama. 
• Mempercepat kinerja memory.

Prinsip Kerja
     

      Jika prosesor membutuhkan suatu data, pertama-tama dia akan mencarinya pada cache. Jika data ditemukan, prosesor akan langsung membacanya dengan delay yang sangat kecil. Tetapi jika data yang dicari tidak ditemukan,prosesor akan mencarinya pada RAM yang kecepatannya lebih rendah. Pada umumnya, cache dapat menyediakan data yang dibutuhkan oleh prosesor sehingga pengaruh kerja RAM yang lambat dapat dikurangi. Dengan cara ini maka memory bandwidth akan naik dan kerja prosesor menjadi lebih efisien. Selain itu kapasitas memori cache yang semakin besar juga akan meningkatkan kecepatan kerja komputer secara keseluruhan. Dua jenis cache yang sering digunakan dalam dunia komputer adalah memory caching dan disk caching. Implementasinya dapat berupa sebuah bagian khusus dari memori utama komputer atau sebuah media penyimpanan data khusus yang berkecepatan tinggi.

Implementasi memory caching sering disebut sebagai memory cache dan tersusun dari memori komputer jenis SDRAM yang berkecepatan tinggi. Sedangkan implementasi disk caching menggunakan sebagian dari memori komputer.

 

Elemen Cache Memory

 

• Ukuran cache
            Ukuran cache disesuaikan kebutuhannya dalam membantu kerja memori utama. Semakin besar ukuran cache, maka semakin besar jumlah gerbang (gate) yang terdapat pada pengalamatan cache, akibatnya adalah cache yang berukuran besar cenderung untuk lebih lambat dibanding dengan cache berukuran kecil. Berdasarkan penelitian ukuran cache antara 1K sampal 512K word akan lebih optimum dalam membantu kerja memori utama.
• Fungsi pemetaan (mapping)
            Saluran cache lebih sedikit jumlahnya dibandingkan saluran blok memori utama sehingga perlu algoritma untuk pemetaan blok-blok memori ke dalam saluran cache dan perlu juga alat untuk menentukan blok memori utama yang sedang memakai saluran cache. Pemilihan fungsi pemetaan seperti langsung, asosiatif dan asosiatif set akan menentukan bentuk organisasi cache.
• Pemetaan langsung.
            Teknik yang paling sederhana, yaitu memetakkan masing-masing blok memori utama hanya ke sebuah saluran cache saja. Fungsi pemetaan mudah diimplementasikan dengan menggunakan alamat. Cache diakses dengan menggunakan alamat memori utama dianggap terdiri tiga field yaitu tag, line, dan word. Kekurangannya yang utama adalah terdapat lokasi cache yang tetap bagi sembarang blok-blok yang diketahui. Dengan demikian, apabila suatu program berulang-ulang melakukan word referensi dari dua blok yang berbeda memetakan ke saluran yang sama, maka blok-blok itu secara terus menerus akan di-swap ke dalam cache, akibatnya hit ratio-nya akan rendah.
• Pemetaan asosiatif
            Mengatasi kekurangan pemetaan langsung dengan
cara mengizinkan setiap blok memori utama untuk dimuatkan ke sembarang saluran cache. Dalam hal ini, cache control logic menginterpretasikan alamat memori hanya sebagai sebuah field tag dan field word. Field tag secara unik mengidentifikasi suatu blok memori utama. Untuk menentukan apakah suatu blok berada di dalam cache, maka cache control logic harus secara simultan memeriksa setiap tag saluran yang sesuai. Dengan pemetaan asosiatif, terdapat fleksibilitas penggantian blok ketika sebuah blok di baca ke dalam cache. Kekurangan pemetaan ini adalah kompleksitas rangkaian yang diperlukan untuk menguji tag seluruh saluran cache secara paralel.

 

ORGANISASI CACHE PENTIUM 4 DAN POWER PC

Organisasi cache pentium 4
Evolusi: organisasi cache dilihat dengan jelas di dalam evolusi mikroprosesor intel 80386 tidak mencakup suatu cache on-chip. 80486 meliputi cache on-chip tunggal 8 kbyte, menggunakan ukuran baris 16 byte dan suatu organisasi asosiatif set empat ara. Semua prosesor pentium meliputi dua cache on-chip L1, satu untuk data dan satu untuk instruksi. Untuk pentium 4, cache data L1 adalah 8 kbyte, menggunakan ukuran baris 64 byte dan suatu organisasi asosiatif set empat arah.
Organisasi Cache power PC
Organisasi cache power PC telah meningkatkan secara menyeluruh arsitektur dari kelompok power PC, mencerminkan kemudahan kinerja yang mengarahkan kekuatan bagi semua perancang mikroprosesor.
 

Perkembangan Komputer dari Generasi Pertama Hingga Sekarang

 Pada sekarang ini manusia bekerja hampir tidak terlepas dari penggunaan komputer. Semakin canggihnya komputer pekerjaan manusia dimulai dari yang sederhana hingga rumit semua di kerjakan di komputer.

            Secara luas, Komputer dapat didefinisikan sebagai suatu peralatan elektronik yang terdiri dari beberapa komponen, yang dapat bekerja sama antara komponen satu dengan yang lain untuk menghasilkan suatu informasi berdasarkan program dan data yang ada. Adapun komponen komputer adalah meliputi : Layar Monitor, CPU, Keyboard, Mouse dan Printer (sbg pelengkap). Tanpa printer komputer tetap dapat melakukan tugasnya sebagai pengolah data, namun sebatas terlihat dilayar monitor belum dalam bentuk print out (kertas).

            Sebelum menjadi secanggih seperti sekarang ini komputer mengalami perkembangan. Dalam perkembangannya komputer mengalami 5 kali perkembangan.

1.    Generasi Pertama (1944-1959)

            Komputer generasi pertama masih sangat sederhana dan belum kompleks penggunaanya. Komputer generasi pertama belum dapat memperoses masalah-masalah yang rumit. Ukuran komputer generasi pertama sangat besar dan prosesnya pun masih lambat.

            Komputer generasi pertama menggunakan tabung vakum (vacuum tube). Pada awalnya, tabung hampa udara (vacum-tube) digunakan sebagai komponen penguat sinyal. Bahan bakunya terdiri dari kaca, sehingga banyak memiliki kelemahan, seperti: mudah pecah, dan mudah menyalurkan panas. Panas ini perlu dinetralisir oleh komponen lain yang berfungsi sebagai pendingin.

            Dan dengan adanya komponen tambahan, akhirnya komputer yang ada menjadi besar, berat dan mahal. Pada tahun 1946, komputer elektronik di dunia yang pertama yakni ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) yang dibuat oleh Dr John Mauchly dan Presper Eckert tahun 1946 selesai dibuat. Pada komputer tersebut terdapat 18.800 tabung hampa udara dan berbobot 30 ton, panjang 30 M dan tinggi 2.4 M dan membutuhkan daya listrik 174 kilowatts begitu besar ukurannya, sampai-sampai memerlukan suatu ruangan kelas tersendiri. Komputer generasi pertama murni berupa peralatan elektronik yang berfungsi untuk membantu ilmuwan menyelesaikan masalah perhitungan matematika secara cepat dan tepat. Ukurannya yang besar mirip komputer induk atau komputer utama.

 

2.    Generasi Kedua (1960-1964)

       Komputer generasi kedua menggunakan transistor dan dioda untuk menggantikan tabung vakum, walaupun keduanya juga mudah terbakar. Pada komputer generasi kedua, diperkenalkan cara baru untuk menyimpan data, yaitu dengan penyimpanan secara magnetik. Penyimpanan secara magnetik menggunakan besi-besi lunak yang dililit oleh kawat. Kecepatan proses komputer generasi kedua lebih cepat dibandingkan generasi pertama. Awalnya, komputer generasi kedua menggunakan bahasa program tingkat tinggi, seperti FORTRAN (1954) dan COBOL (1959). Kedua bahasa program itu menggantikan bahasa mesin (low level language). Pada generasi ini, ukuran komputer lebih kecil.

       Pada tahun 1960-an, IBM memperkenalkan komputer komersial yang memanfaatkan transistor dan digunakan secara luas mulai beredar di pasaran. Komputer IBM-7090 buatan Amerika Serikat merupakan salah satu komputer komersial yang memanfaatkan transistor. Komputer ini dirancang untuk menyelesaikan segala macam pekerjaan baik yang bersifat ilmiah ataupun komersial. Karena kecepatan dan kemampuan yang dimilikinya, menyebabkan IBM 7090 menjadi sangat popular. Komputer generasi kedua lainnya adalah: IBM Serie 1400, NCR Serie 304, MARK IV dan Honeywell Model 800.

3.    Generasi Ketiga (1964-1975)

Komputer generasi ketiga dibuat dengan menggabungkan beberapa komponen di dalam satu tempat. tampilan dari komputer juga disempurnakan. Selain itu, pada komputer generasi ketiga penyimpanan memorinya lebih besar dan diletakkan di luar (eksternal). Penggunaan listriknya lebih hemat dibandingkan komputer generasi sebelumnya. Ukuran fisiknya menjadi lebih kecil sehingga lebih menghemat ruang. Komputer generasi ketiga juga mulai menggunakan komponen IC atau disebut chip. Cincin magnetic tersebut dapat di-magnetisasi secara 1 arah ataupun berlawanan, dan akhirnya men-sinyalkan kondisi “ON” ataupun “OFF” yang kemudian diterjemahkan menjadi konsep 0 dan 1 dalam system bilangan biner yang sangat dibutuhkan oleh komputer. Pada setiap bidang memory terdapat 924 cincin magnetic yang masing-masing mewakili 1 bit informasi. Jutaan bit informasi saat ini berada di dalam 1 chip tunggal dengan bentuk yang sangat kecil. Komputer jenis ini dapat digunakan untuk multiprogram.

Contoh: komputer generasi ketiga adalah Apple II, PC, dan NEC PC.

4.    Generasi Keempat (1975-Sekarang)

       Komputer generasi keempat masih menggunakan IC/chip untuk pengolahan dan penyimpanan data. Komputer generasi ini lebih maju karena di dalamnya terdapat beratus ribu komponen transistor. Proses pembuatan IC komputer generasi ini dinamakan pengintegrasian dalam skala yang sangat besar. Pengolahan data dapat dilakukan dengan lebih cepat atau dalam waktu yang singkat. Media penyimpanan komputer generasi ini lebih besar dibanding generasi sebelumnya. Komputer generasi ini sering disebut komputer mikro.

Contohnya: PC (Personal Computer). Teknologi IC komputer generasi ini yang membedakan antara komputer mikro dan komputer mini serta main frame. Beberapa teknologi IC pada generasi ini adalah Prosesor 6086, 80286, 80386, 80486, Pentium I, Celeron, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Dual Core, Core to Duo, Quad Core, Core i3, i5, i7, Ivy bridge (buatan Intel), dan ada juga AMD K6, Athlon dsb. Generasi ini juga mewujudkan satu kelas komputer yang disebut komputer super.

5.    Generasi Kelima (Sekarang – Masa depan)

       Pada generasi ini ditandai dengan munculnya: LSI (Large Scale Integration) yang merupakan pemadatan ribuan microprocessor ke dalam sebuah microprocesor. Selain itu, juga ditandai dengan munculnya microprocessor dan semi conductor. Perusahaan-perusahaan yang membuat micro-processor di antaranya adalah: Intel Corporation, Motorola, Zilog dan lainnya lagi. Di pasaran bisa kita lihat adanya microprocessor dari Intel dengan model 4004, 8088, 80286, 80386, 80486, dan Pentium. Pentium-4 merupakan produksi terbaru dari Intel Corporation yang diharapkan dapat menutupi segala kelemahan yang ada pada produk sebelumnya, di samping itu, kemampuan dan kecepatan yang dimiliki Pentium-4 juga bertambah menjadi 2 Ghz. Gambar-gambar yang ditampilkan menjadi lebih halus dan lebih tajam, di samping itu kecepatan memproses, mengirim ataupun menerima gambar juga menjadi semakin cepat.

       Pentium-4 diproduksi dengan menggunakan teknologi 0.18 mikron. Dengan bentuk yang semakin kecil mengakibatkan daya, arus dan tegangan panas yang dikeluarkan juga semakin kecil. Dengan processor yang lebih cepat dingin, dapat dihasilkan kecepatan MHz yang lebih tinggi. Kecepatan yang dimiliki adalah 20 kali lebih cepat dari generasi Pentium 3.

       Packard Bell iXtreme 4140i merupakan salah satu PC komputer yang telah menggunakan Pentium-4 sebagai processor dengan kecepatan 1.4 GHz, memory RDRAM 128 MB, Harddisk sebesar 40 GB (1.5 GB digunakan untuk recovery), serta video card GeForce2 MX dengan memory 32 MB. HP Pavilion 9850 juga merupakan PC yang menggunakan Pentium-4 untuk processornya dengan kecepatan 1.4 GHz. PC Pentium-4 Hewllett-Packard ini dating dengan dominan warna hitam dan abu-abu. Dibandingkan dengan PC lainnya, Pavilion merupakan PC Pentium-4 dengan fasilitas terlengkap. Memory yang dimiliki sebesar RDRAM 128 MB, Harddisk 30 GB dengan monitor sebesar 17 inchi.