SISTEM PERANCANGAN MEMORY DIGITAL

Tugas Makalah Perancangan Sistem Digital

Nama / NIM :

SULIANTO GINTING

1320401032

Dosen Pembimbing

Elini ST,MT

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PRODI ELEKTRONIKA

POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE

2015

ABSTRAK

                Memori semikonduktor adalah salah satu dari jenis memori yang menggunakan

metode random akses atau pembacaan secara acak. Prinsip dasar memori semikonduktor ini

sama seperti rangkaian saklar, tapi dalam jumlah yang sangat banyak dan kecil sekali.

memori semikonduktor ini menngunakan listrik dalam pembacaan logika 0 dan 1, jika arus

listrik dialirkan maka sel yang mendapat aliran listrik tersebut akan mempresentasikan

bilangan 1, dan jika arus listrik tidak dialirkan maka sel tersebut akan mempresentasikan

bilangan 0.

Memori Statistik Semikonduktor ram, rom, prom,

eprom, eeprom, eaprom

1. PENDAHULUAN

Apa itu Memori Semikonduktor?

Memori semikonduktor adalah suatu bentuk perangkat penyimpanan data elektronik,

biasanya digunakan untuk memori komputer, dan diimplementasikan ke sebuah

semikonduktor berbasis sirkuit terpadu (IC). Ada banyak jenis perangkat yang menggunakan

memori semikonduktor, termasuk memori flash (atau flash ROM), Read-Only Memory

(ROM), dan magnetoresistive Random Access Memory (MRAM). Semua jenis memori

semikonduktor memori non-volatile, artinya isi memori yang tersimpan dalam perangkat

disimpan bahkan ketika komputer dimatikan. Memori volatile seperti Dynamic Random

Access Memory (DRAM) atau Static Random Access Memory (SRAM) juga dapat menjadi

semikonduktor berbasis. Perbedaan antara memori non-volatile dan volatile memori adalah

bahwa yang terakhir harus memiliki aliran listrik konstan untuk menjaga informasi yang

tersimpan.

Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di

antara isolator dan konduktor. Semikonduktor disebut juga sebagai bahan setengah

penghantar listrik. Suatu semikonduktor bersifat sebagai isolator jika tidak diberi arus listrik

dengan cara dan besaran arus tertentu, namun pada temperatur, arus tertentu, tatacara tertentu

dan persyaratan kerja semikonduktor berfungsi sebagai konduktor, misal sebagai penguat

arus, penguat tegangan dan penguat daya. Untuk menggunakan suatu semikonduktor supaya

bisa berfungsi harus tahu spefikasi dan karakter semikonduktor itu, jika tidak memenuhi

syarat operasinya maka akan tidak berfungsi dan rusak. Bahan semikonduktor yang sering

digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide.

Memori semikonduktor menggunakan sirkuit terpadu berbasis semikonduktor untuk

menyimpan informasi. Sebuah chip memori semikonduktor mungkin berisi jutaan transistor

kecil atau kapasitor. Kedua bentuk volatile dan non-volatile memori semikonduktor ada. Pada

komputer modern, penyimpanan utama hampir seluruhnya terdiri dari memori semikonduktor

dinamis volatile atau memori dynamic random access. Seiring pergantian abad, sejenis

memori semikonduktor non-volatile yang dikenal sebagai flash memory telah terus

mendapatkan saham sebagai penyimpanan off-line untuk komputer rumah. memori

semikonduktor Non-volatile juga digunakan untuk penyimpanan sekunder dalam berbagai

perangkat elektronik canggih dan komputer khusus.

Secara umum semikonduktor adalah bahan yang sifat-sifat kelistrikannya terletak

antara sifat-sifat konduktor dan isolator. Sifat-sifat kelistrikan konduktor maupun isolator

tidak mudah berubah oleh pengaruh temperatur, cahaya atau medan magnet, tetapi pada

semikonduktor sifat-sifat tersebut sangat sensitive.

2. LANDASAN TEORI

                Adapun landasan teori yang saya gunakan adalah teori pembacaan dan penulisan

logika 0 dan 1 pada memori semiknduktor, dan beberapa penjelasan tentang memori semi

konduktor seperti sel memori dan decoder alamat.

               

3. PEMBAHASAN

Penyimpanan dalam Memory Semikonduktor

Sebagaimana kita ketahui, main memory merupakan penghubung utama antara data

dari storage menuju pemrosesan di prosessor. Memory terbuat dari bahan semikonduktor.

Element dasar dari semikonduktor memory adalah sel memory. Meskipun tiap memory

memiliki teknologi yang berbeda, tetapi terdapat beberapa kesamaan, antara lain:

Representasi nilai biner dengan menggunakan dua stable state (semistable)

Sanggup untuk ditulisi (paling tidak sekali), untuk mengeset statenya

Sanggup untuk dibaca untuk mendeteksi kondisi statenya

Seperti dalam suatu produk IC semikonduktor memory juga memiliki chip tersendiri,

dimana tiap chip mengandung array sel memory. Untuk memory semikonduktor, salah satu

masalah dalam kunci desaign adalah dalam hal jumlah bit data yang dapat dibaca atau ditulis

pada suatu waktu tertentu. Salah satu cara yang ekstrim adalah dalam organisasi dimana

penyusunan fisik dari array sel adalah sama dengan penyusunan secara logika dari word di

memory. Array diatur menjadi word dari tiap-tiap bit. Contohnya, 16 mbit chip dapat diatur

sebagai 1M 16-bit word. Ada juga yang disebut dengan organisasi one bit per chip, dimana

data-data dibaca dan ditulis satu tiap waktu.

Aplikasi pertama teknologi IC bagi komputer adalah konstruksi processor (CU,ALU,

dan LU). Sebelum ditemukannya memori semikonduktor sebagian memori komputer dibuat

dari cincin-cincin kecil ferromagnetic dengan diameter 1/16 inci. Cincin ini diikat grid kawat

halus yang tergantung pada layar kecil di komputer dengan dimagnetisasi kesatu arah sebuah

cincin (Core) untuk mempresentasikan bilangan satu, dan magnetisasi kearah lainnya ini

berarti nol. Memori Core ini sangat cepat (memerlukan waktu 1 / 1.000.000 detik untuk

membaca sebuah bit yang tersimpan di dalam memori.

Pada 1970 Fairchild membuat memori semionduktor pertama. Keping ini berukuran

hampir sama dengan sebuah core, dapat menampung 256 bit memori. Memori ini tidak

destruktif dan lebih cepat dibandingkan core

BAB 1

I. Memori Semikonduktor

Secara umum memori semikonduktor dibagi dalam beberapa bagian yaitu :

1. Menurut Fungsinya, dibedakan menjadi Memori Baca - Tulis dan Memori Hanya

Dibaca.

2. Menurut cara Aksesnya, yaitu Memori yang diakses secara acak dan memori yang

yang diakses secara serie.

3. Menurut jenis Sel Memori, dapat dibedakan menjadi Statis RAM dan Dinamis

RAM.

4. Menurut Teknologinya, dibedakan menjadi Bipolar Memori dan MOS Memori.

Keempat ciri ini mempunyai ketergantungan satu dengan yang lain sehinga secara

teoritis ada 24 = 16 type memori yang berbeda - beda. Memori Baca Tulis

yang dalam pemakaian sehari-sehari disebut RAM. Dengan menunjuk lokasi sel

memori melalui jalur alamat ( address ) informasi 1 atau 0 dapat dituliskan, disimpan

dan sewaktu-waktu dapat dibaca kembali selama RAM bekerja dalam keadaan normal.

Segera setelah sumber tegangan dimatikan informasi yang telah tersimpan akan

hilang. Pada Memori yang Hanya Dapat Dibaca, data yang telah tersimpan di

dalamnya akan tetap tersimpan walaupun sumber tegangan yang terpasang dimatikan.

RAM : RandomAccesMemory

ROM : Read Only Memory

PROM : Programmable ROM

EPROM : Erasable PROM ( dihapus dengan Sinar Ultra Violet )

EEPROM : Electrical Erasable PROM ( dihapus secara elektrik )

EAPROM : Electrical Alterable ROM ( dirubah secara elektrik )

A. RAM ( Random Acces Memori )

Untuk semua sistem mikrokomputer harus mempunyai sejumlah tempat penyimpanan data

yang biasanya digunakan adalah memori baca - tulis atau disebut RAM. Tempat

penyimpanan data di dalam RAM tidak hanya dapat ditulisi dan dibaca sesuai yang kita

inginkan tetapi juga digunakan untuk penyimpan variabel-variabel dan hasil-hasil

sementara dari suatu proses. RAM juga disebut Volatile Memory karena jika sumber

tegangan yang ada padanya dimatikan maka semua data yang telah tersimpan di

dalam RAM akan hilang. Di dalam kenyataannya RAM dibedakan antara Statis dan

Dinamis RAM. Sebuah SRAM elemen penyimpannya terdiri dari bistabile Flip-Flop,

sedangkan DRAM elemen penyimpannya terdiri dari elemen Kondensator.

Operasi dasar yang dilaksanakan pada RAM adalah operasi penulisan data atau pembacaan

data ke atau dari RAM oleh CPU. Data yang tersimpan sifatnya sementara, dan tergantung

catu daya pada RAM.

Gambar 2. Rangkaian RAM 6116

Pengalamatan RAM 6116 dan EPROM 2716 pada Sistem Minimal Z-80

Dalam pengalamatan ini , beberapa pin masukan dari CPU Z - 80, juga dipergunakan

dalam pengalamatan RAM dan EPROM ini. Selain pin - pin kontrol WR/WE , RD /OE dan

Bus Data, dari CPU, juga digunakan pin - pin alamat A15 - A0 dan MREQ. A15 - A0

dipergunakan untuk memberikan data alamat RAM/EPROM.

MREQ digunakan bersama sinyal - sinyal alamat A15 - A0 untuk mengaktifkan

RAM/EPROM. Rangkaian pendekode pengalamatan RAM/EPROM berfungsi untuk

mengaktifkan RAM/EPROM pada daerah pengalamatannya, yaitu mulai dari alamat awal

sampai alamat akhir dari RAM/EPROM, sesuai dengan peta pengalamatannya.

Pin - pin alamat CPU yang tidak termasuk dalam daerah pengalamatan RAM/EPROM, harus

diperhatikan dan diikutkan dalam pengalamatan RAM/EPROM.

Untuk menghindari adanya beberapa alamat RAM atau EPROM yang menunjuk pada data

lokasi RAM/EPROM yang sama, oleh sebab itu pin - pin alamat CPU ini bersama - sama

dengan sinyal MREQ dipergunakan sebagai masukan dari pendekode pengalamatan

RAM/EPROM. Hasil pendekodean alamat ( keluaran pendekode pengalamatan ),

dihubungkan ke pemilih Chip ( CS / CE ) dari masing - masing Chip

Jenis-Jenis RAM

a) DRAM (Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan

oleh CPU agar data yang terkandung didalamnya tidak hilang.

b) SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang paling umum

digunakan pada PC masa sekarang. RAM ini disinkronisasi oleh clock sistem dan

memiliki kecepatan lebih tanggi dari pada DRAM.

c) SRAM (Statik RAM) adalah jenis memory yang tidak perlu penyegaran oleh CPU

agar data yang terdapat didalamnya tetap tersimpan dengan baik. RAM jenis ini

memiliki kecepatan lebih tinggi dari pada DRAM.

d) RDRAM (Rambus Dynamic RAM) adalah jenis memory yang lebih cepat dan lebih

mahal dari pada SDRAM.

e) EDORAM (Extended Data Out RAM) adalah jenis memory yang digunakan pada

sistem yang menggunakan Pentium

B. ROM ( Read Only Memory )

Apabila informasi yang disimpan tidak boleh hilang walaupun sumber tegangan dimatikan

maka informasi tersebut disimpan di dalam ROM. Perubahan program atau program

bagian yang lain tidak mungkin lagi dilakukan di dalam memori jenis ini. Dalam sistem

komputer ROM biasanya digunakan untuk menyimpan program monitor. Program yang

akan disimpan di ROM biasanya program pesanan dari komunitas tertentu, sedangkan

pemrogramannya dilakukan di tempat pabrik pembuatnya. ROM biasanya juga berisi

program yang dapat dipakai secara umum misalnya karakter Generator, Dekoder atau

fungsi – fungsi lain yang lazim dipakai. Jenis memori ini tidak memungkinkan diisi

program oleh pengguna.

C. PROM ( Programmable Read Only Memory)

Memori jenis ini hanya memberikan kesempatan kepada pengguna untuk memprogram

sekali saja. Jika terjadi kesalahan data atau kesalahan penempatan alamat maka tidak

mungkin lagi melakukan perubahan karena setiap bit pada masing - masing lokasi memori

tidak mungkin dapat dihapus oleh karena hal tersebut maka memori jenis ini di pasaran

secara umum tidak lagi digunakan.

D. EPROM ( Erasable Programmable Read Only Memory ) EEPROM

( Electrical Erasable Programmable Read Only Memory )

Memori jenis ini memberi kesempatan kepada para pemakai untuk melakukan

pemrograman ulang secara total. Pemrograman di lakukan dengan Eprom Writer, dalam

keadaan memori kosong ( isinya telah dihapus terlebih dahulu ). Pada EPROM

menghilangkan / menghapus isi program dengan cara menyinari cendela yang ada padanya

dengan sinar Ultra Violet ( UV ), sedangkan pada EEPROM dengan cara memberikan

tegangan yang ditetapkan pada kaki yang telah ditetapkan.

E. EAPROM ( Erasable Alterable Programmable Read Only Memory ) Memori

jenis ini memungkinkan untuk dirubah isinya yang berada di setiap sel memori tanpa

harus menghapus semua isinya terlebih dahulu. Bentuk dan rangkaian dari

memori ini sangat jarang ditemui.

BAB II

II. Memori Baca - Tulis

Pada memori jenis ini, setiap saat informasi baru dapat dituliskan di sel memori, disimpan

dan dibaca ulang. Dari organisasi memori di bedakan dalam organisasi Bit dan

organisasi “Word” yang biasanya “Word” terdiri dari sejumlah Bit yang disatukan /

dipadukan. RAM yang mempunyai kapasitas kecil biasanya adalah statis RAM, sedangkan

RAM yang mempunyai kapasitas besar biasanya dinamis RAM.

A.Organisasi Memori

Susunan dari sel – sel memori RAM dibentuk dalam matrik. Di bawah ini adalah

sebuah memori 64 bit dan setiap sel memori menempati koordinatnya masing-masing.

64 BIT Matrik Memori

Untuk menunjuk ( Meng-access ) sel memori tertentu dibutuhkan koordinat yang terbentuk

dari X dan Y yang biasanya juga disebut jalur alamat (address). Contoh di atas adalah sel

memori yang berlokasi pada koordinat X3, Y7. Cara di atas jumlah jalur alamatnya dapat

diperkecil jumlahnya dengan decoder yang akan dibicarakan berikutnya.

B. Sel Memori Statis

Rangkaian dasar dari sel memori statis adalah bistabil Flif – Flop. Bistabil Flif-Flop

dapat dibangun dari Bipolar Transistor atau teknologi MOS.

Rangkaian bistabil Flip-Flop

C. Sel Memori Statis Teknologi Bipolar

Sebuah sel memori statis bipolar menggunakan 2 ( dua ) buah multi Emitter Transistor yang

dalam teknik TTL ( Transistor Transistor Logik ) sudah tidak asing lagi. Di bawah ini

adalah gambar prinsip sebuah sel memori .

Sebuah sel memori dinyatakan dalam keadaan istirahat jika jalur x dan y ( jalur alamat )

yang membentuk titik silang diberikan sinyal L. Dalam keadaan ini arus Emittor dari

dua Emitter masing-masing transistor melalui jalur alamat ke ground ( massa ). Kaki

Emitter yang ketiga dari masing-masing transistor tidak ada arus yang mengalir dan melalui

jalur baca tulis ( SL ) informasi dapat dibaca atau ditulis Untuk mengaktipkan salah satu

sel memori, kedua jalur x dan y harus mendapatkan sinyal H. Dalam keadaan ini

dua dari tiga Emitter pada masing-masing transistor mendapat sinyal H dan arus

Emitter dari salah satu transistor yang aktif dapat mengalir melalui jalur SL yang sesuai. Sel

memori statis bipolar hampir tidak mempunyai penundaan waktu tulis dan waktu baca,

tetapi mempunyai kelemahan karena setiap bit yang tersimpan

menimbulkan kerugian daya yang relatif besar, karena satu diantara dua transistor

selalu aktif ( ON ).

D. Sel Memori Statis Teknologi MOS

Kerugian daya akibat bit yang tersimpan pada memori ini relatif kecil dibanding bipolar

memori.

Sebuah sel memori telah terpilih jika pada jalur x dan y diberikan sinyal H. Dengan

keadaan ini maka pasangan transistor T5 / T6 dan juga T7 / T8 menjadi ON, sehingga

informasi yang berada pada titik A dan titik B dilalukan ke jalur SL 1 dan SL 2. Untuk

melakukan perintah baca agar informasi sampai sampai ke output masih membutuhkan

Driver. Untuk melakukan perintah tulis informasi dari luar yang telah melalui Driver

dikirimkan melalui jalur SL. Transistor T5, T6, T7 dan T8 yang ON dan tergantung dari

keadaan yang diinginkan akan mempengaruhi keadaan bistabil T1,T2, T3, dan T4.

E. Sel Memori Dinamis Teknologi MOS

Sel memori dinamis hanya dibuat dalam teknologi MOS. Informasi yang tersimpan dalam

memori ini tidak dalam bentuk bistabile, tetapi sebagai tegangan pengisian kondensator.

Karena adanya arus bocor yang tidak bisa dihindari maka kondensator - kondensator pada

memori ini selalu dalam keadaan pengosongan, sehingga agar isinya dapat bertahan

harus selalu dilakukan pengisian ulang setiap saat. Proses yang demikian dinamakan

penyegaran ( refresh ) yang waktu penyegaranya pada kebanyakan memori adalah

T = 2 ms.

Untuk luasan chip yang sama, memori dinamis ini dapat dibangun lebih banyak sel memori

dibanding memori statis, oleh karena itu untuk memori yang mempunyai kapasitas besar

biasanya terbuat dalam dinamis memori. Input sinyal disambungkan langsung dengan model

fungsi AND MOS. Sebuah pulsa positif pada input kapasitor CG akan melakukan pengisian.

Tahanan bocor pada RG menyebabkan kapasitas CG melakukan pengosongan. Agar supaya

tegangan kondensator tidak turun dibawah tegangan sinyal H, pulsa penyegaran harus

dipersiapkan tepat waktu. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, pulsa penyegaran

mempunyai hubungan konjunktiv dengan level sinyal tersimpan. Selama titik A pada level

sinyal H, pada output Gerbang AND akan selalu sama dengan pulsa penyegaran, sehingga

kondensator CG selalu melakukan penyegaran pengisian secara poriodik. Jika titik A

dihubungkan dengan Ground ( sinyal 0 ) maka kondensator CG akan melakukan

pengosongan dengan cepat dan output pada Gerbang AND selalu L ( sinyal 0 ), sehingga

pulsa penyegaran terputus ( tidak terjadi penyegaran ).

F. Memori Hanya Dibaca ( ROM )

seperti penjelasan terdahulu bahwa informasi yang telah ada di dalam ROM hanya dapat

dibaca, sedangkan pengguna sama sekali tidak dapat merubah isinya karena informasi yang

ada pada ROM terbentuk bersamaan dengan pembuatan ROM di pabrik

pembuatannnya.

Melalui D1 dan D2, Input A dan B dan Output Q, dalam hubungan Gerbang AND,

sehingga pada Q1 akan berlogika H jika A = 1 dan B = 1. Dari hubungan dioda matrik di

atas program yang ada pada ROM dapat dinyatakan dalam Tabel Kebenaran di bawah

ini.

B A Q1 Q2 Q3 Q4

0 0

0 1

1 0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 1 0 0

Selain cara di atas, terdapat juga ROM yang terbuat dari Gerbang-gerbang logik yang

lain, tetapi ada juga yang terbuat dari Multi Emitter Transistor.

G.ROM Dapat Diprogram ( PROM )

Pada PROM yang terbuat dari dioda matrik dan belum diprogram setiap persilangan antara

kolom dan baris terisi dioda. Tergantung dari typenya PROM yang belum diprogram pada

outputnya hanya berlogika 1 atau 0. Pada penghantar setiap dioda dipasang secara seri

sebuah tahanan terbuat dari NiCr ( Nickel Chrom ) yang mudah terbakar jika dialiri arus

lebih. Pemrograman PROM dilakukan dengan cara memberikan pulsa arus lebih pada

dioda yang dikehendali sehingga tahanan yang terpasang terbakar (terputus) dan dengan

demikian dioda yang bersangkutan tidak berfungsi. Proses pemrograman seperti ini

disebut proses “ FUSE - LINK “.

Proses yang sama dengan pembakaran tahanan NiCr digunakan juga pada matrik dengan

Multi – Emitter Transistor seperti gambar dibalik. Transistor yang digunakan pada jenis

ini adalah Transistor NPN. Pada transistor ini emittor yang disambung dengan jalur y

dan kolektor disambungkan pada jalur x dari matrik, basisnya tidak terhubung selama

dalam keadaan belum terprogram. Untuk memprogram sel memori dengan cara

memberikan arus pulsa yang besar pada transistor yang sesuai maka akan terbentuk

"Basis-Emitor Dioda", yang sebelum diprogram lintasan basis emittor hanya mempunyai

tahanan 100 kΩ, dan setelah di program lintasan Basis-Emitornya- hanya mempunyai

tahanan ± 200 Ω.

Proses pemrograman seperti ini disebut proses AIM ( Avalanche Induced Migration ≈

menghubung singkat "Basis-Emitter-Dioda" sebuah transistor ).

H.ROM Dapat Dihapus dan Diprogram

Ada dua cara untuk menghapus isi program pada memori ini yaitu menyinari jendela memori

dengan Ultra Violet dan menghapus isinya secara elektronik. (EEPROM, EAPROM

).Memori yang dapat dihapus dengan Ultra Violet disebut EPROM. Sel memori pada

EPROM dibangun dari dua Transistor MOS. Salah satu dari Transistor disambung langsung

dengan jalur alamat x, sedangkan pada D dan S disambung dengan jalur alamat y.

I. Decoder Alamat

Sel memori biasanya disusun dalam matrik kuadrat. Sebuah sel memori secara eksak dapat

ditentukan tempatnya melalui baris dan kolomnya, dan untuk mengetahui Jumlah

jalur memori dapat digunakan perhitungan sejenis dibawah ini:

Gambar dibalik adalah 64 Bit RAM yang membutuhkan 8 jalur x dan 8 jalur y untuk

pengalamatan setiap Bit memori . Melalui address decoder jumlah jalur alamat dapat

direduksi menjadi 2 x 3 = 6 jalur dan dengan 6 jalur alamat yang telah di decoder ini,

setiap sel memori dari 64 sel memori yang ada dapat dituju. Address decoder biasanya tidak

nampak secara fisik dari luar karena telah disatukan di dalam 1 chip memori. Dengan

address decoder maka telah tereduksi jumlah jalur alamatnya. Address decoder maka

terreduksi jumlah alamatnya. Address decoder ini sangat bermanfaat.

BAB III

MEMORY

1. Cache memory

A. Pengertian Cache memory

Cache memory adalah memory berukuran kecil berkecepatan tinggi yang berfungsi

untuk menyimpan sementara instruksi dan/atau data (informasi) yang diperlukan oleh

prosesor. Boleh dikatakan bahwa cache memory ini adalah memory internal prosesor. Cache

memory ini berbasis SRAM yang secara fisik berukuran kecil dan kapasitas tampung datanya

juga kecil atau sedikit. Pada saat ini, cache memory ada 3 jenis, yaitu L1 cache, L2 cache,

dan L3 cache.

B. Letak cache memory

L1 cache terintegrasi dengan chip prosesor, artinya letak L1 cache sudah menyatu

dengan chip prosesor (berada di dalam keping prosesor). Sedangkan letak L2 cache, ada yang

menyatu dengan chip prosesor, ada pula yang terletak di luar chip prosesor, yaitu di

motherboard dekat dengan posisi dudukan prosesor. Pada era prosesor intel 80486 atau

sebelumnya, letak L2 cache kebanyakan berada di luar chip prosesor. Chip cache terpisah

dari prosesor, berdiri mandiri dekat chip prosesor. Sejak era prosesor Intel Pentium, letak L2

cache ini sudah terintegrasi dengan chip prosesor (menyatu dengan keping prosesor). Posisi

L2 cache selalu terletak antara L1 cache dengan memori utama (RAM). Sedangkan L3 cache

belum diimplementasikan secara umum pada semua jenis prosesor. Hanya prosesor-prosesor

tertentu yang memiliki L3 cache.

Cache memory yang letaknya terpisah dengan prosesor disebut cache memory non

integrated atau diskrit (diskrit artinya putus atau terpisah). Cache memory yang letaknya

menyatu dengan prosesor disebut cache memory integrated, on-chip, atau on-

die (integrated artinya bersatu/menyatu/ tergabung, on-chip artinya ada pada chip).

L1 cache (Level 1 cache) disebut pula dengan istilah primary cache, first cache,

atau level one cache. L2 cache disebut dengan istilah secondary cache, second level

cache, atau level two cache.

C. Kecepatan cache memory

Transfer data dari L1 cache ke prosesor terjadi paling cepat dibandingkan L2 cache

maupun L3 cache (bila ada). Kecepatannya mendekati kecepatan register. L1 cache ini

dikunci pada kecepatan yang sama pada prosesor. Secara fisik L1 cache tidak bisa dilihat

dengan mata telanjang. L1 cache adalah lokasi pertama yang diakses oleh prosesor ketika

mencari pasokan data. Kapasitas simpan datanya paling kecil, antara puluhan hingga ribuan

byte tergantung jenis prosesor. Pada beberapa jenis prosesor pentium kapasitasnya 16 KB

yang terbagi menjadi dua bagian, yaitu 8 KB untuk menyimpan instruksi, dan 8 KB untuk

menyimpan data.

Transfer data tercepat kedua setelah L1 cache adalah L2 cache. Prosesor dapat

mengambil data dari cache L2 yang terintegrasi (on-chip) lebih cepat dari pada cache L2

yang tidak terintegrasi. Kapasitas simpan datanya lebih besar dibandingkan L1 cache, antara

ratusan ribu byte hingga jutaan byte, ada yang 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, 2 MB,

bahkan 8 MB, tergantung jenis prosesornya. Kapasitas simpan data untuk L3 cache lebih

besar lagi, bisa ratusan juta byte (ratusan mega byte).

D. Prioritas penyimpanan dan pengambilan data

Dalam mekanisme kerjanya, data yang akan diproses oleh prosesor, pertama kali

dicari di L1 cache, bila tidak ada maka akan diambil dari L2 cache, kemudian dicari di L3

cache (bila ada). Jika tetap tidak ada, maka akan dicari di memori utama. Pengambilan data di

L2 cache hanya dilakukan bila di L1 cahe tidak ada.

Lebih jelasnya proses baca tulis data yang dilakukan oleh prosesor ke memori utama

dapat dijelaskan sebagai berikut:

Ketika data dibaca/ditulis di memori utama (RAM) oleh prosesor, salinan data beserta

address-nya (yang diambil/ditulis di memori utama) disimpan juga di cache. Sewaktu

prosesor memerlukan kembali data tersebut, prosesor akan mencari ke cache, tidak perlu lagi

mencari di memori utama.

Jika isi cache penuh, data yang paling lama akan dibuang dan digantikan oleh data yang baru

diproses oleh prosesor. Proses ini dapat menghemat waktu dalam proses mengakses data

yang sama, dibandingkan jika prosesor berulang-ulang harus mencari data ke memori utama.

Secara logika, kapasitas cache memory yang lebih besar dapat membantu

memperbaiki kinerja prosesor, setidak-tidaknya mempersingkat waktu yang diperlukan dalam

proses mengakses data.

2. Memory Internal

pengertian memori adalah suatu penamaan konsep yang bisa menyimpan data dan

program.sedangkan Memori internal, yang dimaksud adalah bahwa memori terpasang

langsung pada motherboard.

Dengan demikian, pengertian memory internal sesungguhnya itu dapat berupa :

·  First-Level (L1) Cache

·  Second-Level (L2) Cache

·  Memory Module

Akan tetapi pengelompokan dari memory internal juga terbagi atas :

·  RAM (Random Access Memory) dan

·  ROM (Read Only Memory)

Penjelasan dari masing- masing pengertian diatas adalah sebagai berikut :

1. First Level (L1) Cache

Memory yang bernama L1 Cache ini adalah memori yang terletak paling dekat dengan

prosessor (lebih spesifik lagi dekat dengan blok CU (Control Unit)). Penempatan Cache di

prosessor dikembangkan sejak PC i486. Memori di tingkat ini memiliki kapasitas yang paling

kecil (hanya 16 KB), tetapi memiliki kecepatan akses dalam hitungan nanodetik (sepermilyar

detik). Data yang berada di memori ini adalah data yang paling penting dan paling sering

diakses. Biasanya data di sini adalah data yang telah diatur melalui OS (Operating system)

menjadi Prioritas Tertinggi (High Priority).

2. Second-Level (L2) Cache

Memori L2 Cache ini terletak di Motherboard (lebih spesifik lagi : modul COAST :

Cache On a Stick. Bentuk khusus dari L2 yang mirip seperti Memory

Module yang dapat diganti-ganti tergantung motherboardnya). Akan tetapi ada juga yang

terintegrasi langsung dengan MotherBoard, atau juga ada yang terintegrasi dengan Processor

Module. Di L2 Cache ini, kapasitasnya lebih besar dari pada L1 Cache. Ukurannya berkisar

antara 256 KB-2 MB. Biasanya L2 Cache yang lebih besar diperlukan di MotherBoard untuk

Server. Kecepatan akses sekitar 10 ns.

3. Memory Module

Memory Module ini memiliki kapasitas yang berkisar antara 4 MB-512 MB. Kecepatan

aksesnya ada yang berbeda-beda. Ada yang berkecepatan 80 ns, 60 ns, 66 MHz (=15 ns), 100

MHz(=10ns), dan sekarang ini telah dikembangkan PC133mhZ(=7.5 ns). Memori modul di

kelompok kan menjadi 2,yaitu :

a)      Single In-Line Memory Module (SIMM)

b)      DIMM (Dual In-Line Memory Module)

1.Sistem Memory Komputer

Untuk mempelajari sistem memori secara keseluruhan, harus mengetahui karakteristik

kuncinya. Karakteristik penting sistem memori dalam tabel 4.1 berikut :

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.

 Karakteristik lainnya adalah kapasitas. 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.

Karakteristik berikutnya adalah satuan tranfer. 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 tdak sama. Tiga

konsep yg berhubungan dg 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. Pada semua kasus hubungan antara panjang A

suatu alamat dan jumlah N adressable unit adalah 2A =N.

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

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.

• 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.

• 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.

Berdasarkan karakteristik unjuk kerja, memiliki tiga parameter utama pengukuran unjuk

kerja,yaitu :

• Access time

• Memory cycle time

• Transfer rate

2.Memory Utama

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

1. Random Access Memory ( RAM )

2. Read Only Memory ( ROM )

3. CMOS Memory

4. Virtual Memory

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.

Fungsi dari Memori Utama

Address bus pertama kali mengontak computer yang disebut memori. Yang dapat di

akses oleh CPU dalam melakukan salah satu dari proses membaca (read) atau

menuliskan/menyimpan (write) ke memori tersebut. Memori ini diistilahkan juga sebagai

Memori Utama.

Memori dapat dibayangkan sebagai suatu ruang kerja bagi komputer dan memori juga

menentukan terhadap ukuran dan jumlah program yang bias juga jumlah data yang bias

diproses. Memori terkadang disebut sebagai primary storage, primary memory, main storage,

main memory, internal memory.

     Memori berfungsi menyimpan sistim aplikasi, sistem pengendalian, dan data yang sedang

beroperasi atau diolah. Semakin besar kapasitas memori akan meningkatkan kemapuan

komputer tersebut. Memori diukur dengan KB atau MB. Random Access Memory (RAM),

merupakan bagian memory yang bisa digunakan oleh para pemakai untuk menyimpan

program dan data.

3. Organisasi DRAM

Dynamic RAM

Secara internal, setiap sel yang menyimpan 1 bit data memiliki 1 buah Transistor dan 1

buah Kondensator. Kondensator ini yang menjaga tegangan  agar tetap mengaliri transistor

sehingga tetap dapat menyimpan data. Oleh karena penjagaan arus itu harus dilakukan setiap

beberapa saat (yang disebut refreshing) maka proses ini memakan waktu yang lebih banyak

daripada kinerja Static RAM.Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, modul memori

berkembang beriring-iringan dengan perkembangan processor. Jenis DRAM ini juga

mengalami perkembangan.

Perkembangan Jenis DRAM

A.Synchronous DRAM (SDRAM) adalah salah satu contohnya. Dalam SDRAM ini (yang

biasanya dikenal sebagai SIMM SDRAM) hanyalah memperbaiki kecepatan akses data yang

tersimpan. Dengan proses sinkronisasi kecepatan modul ini dengan Frekuensi Sistem Bus

pada prosesor diharapkan dapat meningkatkan kinerjanya. Modul EDO RAM dapat bawa ke

kecepatan tertingginya di FSB maksimum 75MHz, sedangkan SDRAM dapat dibawa ke

kecepatan 100MHz pada system yang sama. SDRAM ini juga dikembangkan lebih jauh.

1.PC100 RAM

  SDRAM yang dikembangkan untuk sistem bus 100MHz

2. PC133 RAM

  SDRAM yang dikembangkan untuk sistem bus 133MHz

SDRAM yang dikembangkan untuk kebutuhan server yang memiliki kinerja yang berat.

Jenis SDRAM ini dapat mencari kerusakan data pada sel memori yang bersangkutan dan

langsung dapat memperbaikinya. Akan tetapi, batasan dari SDRAM jenis ini adalah, sel data

yang dapat diperbaiki hanya satu buah sel saja dalam satu waktu pemrosesan data.

B. Burst EDO RAM (BEDO RAM) adalah jenis EDO yang memiliki kemampuan Bursting.

Kinerja yang telah digenjot bisa 100% lebih tinggi dari FPM, 33% dari EDO RAM. Semula

dikembangkan untuk menggantikan SDRAM, tetapi karena prosesnya yang asinkron, dan

hanya terbatas sampai 66MHz, praktis BEDO RAM ditinggalkan.

C. Serial Presence Detect (PSD) adalah perkembangan dari DIMM yang menyertakan sebuah

chip EPROM yang dapat menyimpan informasi tentang modul ini. Chip kecil yang memiliki

8 pin ini bertindak sebagai SPD yang sedemikian rupa sehingga BIOS dapat membaca

seluruh informasi yang tersimpan didalamnya dan dapat menyetarakan FSB dengan waktu

kerja untuk performa CPU-RAM yang sempurna.

Memory Eksternal

Memory Eksternal adalah memori yang menyimpan data dalam media fisik berbentuk

kaset atau disk. agar tetap mengaliri transistor sehingga tetap dapat menyimpan data. Oleh

karena penjagaan arus itu harus dilakukan setiap beberapa saat (yang disebut refreshing)

maka proses ini memakan waktu yang lebih banyak daripada kinerja Static RAM.

  

     1.Multiple Disk

            a.harddisk

disebut juga dengan cakram keras berbentuk piringan hitam terbuat dari alumunium

dan dilapisi bahan magnetic. Hard disk sudah menjadi komponen utama dari PC untuk sistem

operasi. Komponen bagian hard disk terdiri dari sebuah jarum untuk membaca data di

cakram. Mempunyai kapasitas lebih besar dari floppy disk. Kecepatan putarannya bervariasi,

ada yang 5400 putaran per menit bahkan ada yang sampai 7200 putaran per menit.

Kemampuan sebuah hardisk biasanya ditentukan oleh banyaknya data yang bias disimpan.

Besarnya bervariasi, ada yang 1,2 GB hingga 80 GB. 1 GB sama dengan 1000 MB,

sedangkan 1 MB sama dengan 1000 KB.

IDE Disk (Harddisk)

Saat IBM menggembangkan PC XT, menggunakan sebuah hardisk Seagate 10 MB

untuk menyimpan program maupun data. Harddisk ini memiliki 4 head, 306 silinder dan 17

sektor per track, dicontrol oleh pengontrol disk Xebec pada sebuah kartu plug-in.

Teknologi yang berkembang pesat menjadikan pengontrol disk yang sebelumnya

terpisah menjadi satu paket terintegrasi, diawali dengan teknologi drive IDE (Integrated

Drive Electronics) pada tengah tahun 1980. Teknologi saat itu IDE hanya mampu menangani

disk berkapasitas maksimal 528 MB dan mengontrol 2 disk. Seiring kebutuhan memori,

berkembang teknologi yang mampu menangani disk berkapasitas besar. IDE berkembang

menjadi EIDE (Extended Integrated Drive Electronics) yang mampu menangani harddisk

lebih dari 528 MB dan mendukung pengalamatan LBA (Logical Block Addressing), yaitu

metode pangalamatan yang hanya memberi nomer pada sektor – sector mulai dari 0 hingga

maksimal 224-1. Metode ini mengharuskan pengontrol mampu mengkonversi alamat –

alamat LBA menjadi alamat head, sektor dan silinder. Peningkatan kinerja lainnya adalah

kecepatan tranfer yang lebih tinggi, mampu mengontrol 4 disk, mampu mengontrol drive CD-

ROM.

SCSI Disk (Harddisk)

Disk SCSI (Small Computer System Interface) mirip dengan IDE dalam hal organisasi

pengalamatannya. Perbedaannya pada piranti antarmukanya yang mampu mentransfer data

dalam kecepatan tinggi. Versi disk SCSI terlihat pada tabel 5.3. Karena kecepatan transfernya

tinggi, disk ini merupakan standar bagi komputer UNIX dari Sun Microsystem, HP, SGI,

Machintos, Intel terutama komputer – komputer server jaringan, dan vendor – vendor

lainnya.SCSI sebenarnya lebih dari sekedar piranti antarmuka harddisk. SCSI adalah sebuah

bus karena SCSI mampu sebagai pengontrol hingga 7 peralatan seperti: harddisk, CD ROM,

rekorder CD, scanner dan peralatan lainnya. Masing – masing peralatan memiliki ID unik

sebagai media pengenalan oleh SCSI.

b.flashdisk

Adalah piranti penyimpan dari floppy drive jenis lain yang mempunyai kapasitas memori

128 MB, dengan menggunakan kabel interface jenis USB (Universal Serial Bus), sangat

praktis dan ringan dengan ukuran berkisar 96 x 32 mm dan pada bagian belakang bentuknya

agak menjurus keluar, digunakan untuk tempat penyimpanan baterai jenis AAA dan terdapat

port USB yang disediakan penutupnya yang berbentuk sama dengan body utamanya dan juga

mempunyai layar LCD yang berukuran 29,5 x 11 mm.

Flash disk dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti :

Sebagai storage (penyimpan data)

Sebagai MP3 player

Sebagai voice recording

Sebagai FM Tuner (radio)

Pada teknologi masa kini, flash memory mengalami perkembangan

penyimpan data dengan kapasitas menjadi 512 MB (megabyte) hingga 1 GB (gigabyte) dan

dengan ukuran sekitar 18 x 16,5 x 7,5 mm yang mempunyai kemampuan transfer data sekitar

480 Mbps, sehingga untuk pengunaan file dengan memori 120 Mb, dapat melakukan

pembacaan data sekitar 88 Mbps dan untuk penulisan data sekitar 5 Mbps. Bentuknya aneka

ragam ada yang seukuran lebih kecil atau lebih besar dari keluaran pertamanya. Bahkan saat

ini ada yang berkapasitas sekitar 2, 2 GB dengan ukuran seperti kotak kecil.Flash disk

mempunyai kemampuan transfer data untuk penulisan mencapai 350 Kbps, sedangkan untuk

pembacaan mencapai 665 Kbps. Pada perlengkapan pendukungnya tersedia peralatan

earphone, baterai jenis AAA, kabel ektensi USB dan CD driver flash disk untuk install.

Untuk versi windows ME, windows 2000 dan windows XP sudah dapat mendeteksi untuk

konfigurasi flash disk, kecuali sistem operasi windows 98 belum dapat mendeteksi secara

otomatis, jadi harus diinstall driver-nya terlebih dahulu.

c.floppydisk

Dengan berkembangnya komputer pribadi maka diperlukan media untuk

mendistribusikan software maupun pertukaran data. Solusinya ditemukannya disket atau

floppy disk oleh IBM.

Karakteristik disket adalah head menyentuh permukaan disk saat membaca ataupun

menulis. Hal ini menyebabkan disket tidak tahan lama dan sering rusak. Untuk mengurangi

kerusakan atau aus pada disket, dibuat mekanisme penarikan head dan menghentikan rotasi

disk ketika head tidak melakukan operasi baca dan tulis. Namun akibatnya waktu akses disket

cukup lama. Gambar 5.6. memperlihatkan bentuk floppy disk.

Gambar

Ada dua ukuran disket yang tersedia, yaitu 5,25 inchi dan 3,5 inchi dengan masing –

masing memiliki versi low density (LD) dan high density (HD). Disket 5,25 inchi sudah tidak

popular karena bentuknya yang besar, kapasitas lebih kecil dan selubung pembungkusnya

tidak kuat.

d.CD ROM

(Compact Disk – Read Only Memory). Merupakan generasi CD yang diaplikasikan

sebagai media penyimpan data komputer. Dikenalkan pertama kali oleh Phillips dan Sony

tahun 1984 dalam publikasinya, yang dikenal dengan Yellow Book. Perbedaan utama dengan

CD adalah CD ROM player lebih kasar dan memiliki perangkat pengoreksi kesalahan, untuk

menjamin keakuratan tranfer data ke komputer. Secara fisik keduanya dibuat dengan cara

yang sama, yaitu terbuat dari resin, contohnya polycarbonate, dan dilapisi dengan permukaan

yang sangat reflektif seperti aluminium. Penulisan dengan cara membuat lubang mikroskopik

sebagai representasi data dengan laser berintensitas tinggi. Pembacaan menggunakan laser

berintensitas rendah untuk menterjemahkan lubang mikroskopik ke dalam bentuk data yang

dapat dikenali komputer. Saat mengenai lubang miskrokopik, intensitas sinar laser akan

berubah – ubah. Perubahan intensitas ini dideteksi oleh fotosensor dan dikonversi dalam

bentuk sinyal digital.Karena disk berbentuk lingkaran, terdapat masalah dalam mekanisme

baca dan tulis,yaitu masalah kecepatan. Saat disk membaca data dibagian dekat pusat disk

diperlukan putaran rendah karena padatnya informasi data, sedangkan apabila data berada di

bagian luar disk diperlukan kecepatan yang lebih tinggi. Ada beberapa metode mengatasai

masalah kecepatan ini,

diantaranya dengan sistem constant angular velocity (CAV), yaitu bit – bit informasi direkam

dengan kerapatan yang bervariasi sehingga didapatkan putaran disk yang sama. Metode ini

biasa diterapkan dalam disk magnetik, kelemahannya adalah kapasitas disk menjadi

berkurang.

e. CD – R

(Compact Disk Recordables) Secara fisik CD-R merupakan CD polikarbonat kosong

berdiameter 120 mm sama seperti CD ROM. Perbedaannya adanya alur – alur untuk

mengarahkan laser saat penulisan. Awalnya CD-R dilapisi emas sebagai media refleksinya.

Permukaan reflektif pada lapisan emas tidak memiliki depresi atau lekukan – lekukan fisik

seperti halnya pada lapisan aluminium sehingga harus dibuat tiruan lekukan antara pit dan

land-nya. Caranya dengan menambahkan lapisan pewarna di antara pilikarbonat dan lapisan

emas. Jenis pewarna yang sering digunakan adalah cyanine yang berwarna hijau dan

pthalocynine yang berwarna oranye kekuning-kuningan. Pewarna ini sama seperti yang

digunakan dalam film fotografi sehingga menjadikan Kodak dan Fuji produsen utama CD-R.

Sebelum digunakan pewarna bersifat transparan sehingga sinar laser berdaya tinggi dapat

menembus sampai ke lapisan emas saat proses penulisan. Saat sinar laser mengenai titik

pewarna, sinar ini memanaskannya sehingga pewarna terurai melepaskan ikatan kimianya

membentuk suatu noda. Noda – noda inilah sebagai representasi data yang nantinya dapat

dikenali oleh fotodetektor apabila disinari dengan laser berdaya rendah saat proses

pembacaan. Seperti halnya jenis CD lainnya, CD-R dipublikasikan dalam buku tersendiri

yang memuat spisifikasi teknisnya yang dikenal dengan Orange Book. Buku ini

dipublikasikan tahun 1989.

Terdapat format pengembangan, yaitu ditemukannya seri CD-ROM XA yang

memungkinkan penulisan CD-R secara inkremental sehingga menambah fleksibilitas produk

ini. Kenapa hal ini bisa dilakukan, karena sistem ini memiliki multitrack dan setiap track

memiliki VOTC (volume table of content) tersendiri. Berbeda dengan model CD-ROM

sebelumnya yang hanya memiliki VOTC tunggal pada permulaan saja.

2.RAID

RAID (Redundancy Array of Independent Disk) merupakan organisasi disk memori yang

mampu menangani beberapa disk dengan sistem akses paralel dan redudansi ditambahkan

untuk meningkatkan reliabilitas. Karena kerja paralel inilah dihasilkan resultan kecepatan

disk yang lebih cepat. Teknologi database sangatlah penting dalam model disk ini karena

pengontrol disk harus mendistribusikan data pada sejumlah disk dan juga membacaan

kembali. Karakteristik umum disk RAID :

• RAID adalah sekumpulan disk drive yang dianggap sebagai sistem tunggal disk.

• Data didistribusikan ke drive fisik array.

• Kapasitas redudant disk digunakan untuk menyimpan informasi paritas, yang menjamin

recoveribility data ketika terjadi masalah atau kegagalan disk. Jadi RAID merupakan salah

satu jawaban masalah kesenjangan kecepatan disk memori dengan CPU dengan cara

menggantikan disk berkapasitas besar dengan sejumlah disk – disk berkapasitas kecil dan

mendistribusikan data pada disk – disk tersebut sedemikian rupa sehingga nantinya dapat

dibaca kembali.

RAID tingkat 0

Sebenarnya bukan RAID karena tidak menggunakan redundansi dalam meningkatkan

kinerjanya. Data didistribusikan pada seluruh disk secara array merupakan keuntungan dari

pada menggunakan satu disk berkapasitas besar.

Sejalan perkembangan RAID – 0 menjadi model data strip pada disk dengan suatu

management tertentu hingga data sistem data dianggap tersimpan pada suatu disk logik.

Mekanisme tranfer data dalam satu sektor sekaligus sehingga hanya baik untuk menangani

tranfer data besar.

RAID tingkat 1

Pada RAID – 1, redundansi diperoleh dengan cara menduplikasi seluruh data pada disk

mirror-nya. Seperti halnya RAID – 0, pada tingkat 1 juga menggunakan teknologi

stripping,perbedaannya adalah dalam tingkat 1 setiap strip logik dipetakkan ke dua disk yang

secara logika terpisah sehingga setiap disk pada array akan memiliki mirror disk yang berisi

data sama. Hal ini menjadikan RAID – 1 mahal. Keuntungan RAID – 1:

• Permintaan pembacaan dapat dilayani oleh salah satu disk karena terdapat dua disk berisi

data sama, tergantung waktu akses yang tercepat.

• Permintaan penyimpanan atau penulisan dilakukan pada 2 disk secara paralel.

• Terdapat back-up data, yaitu dalam disk mirror-nya.

RAID – 1 mempunyai peningkatan kinerja sekitar dua kali lipat dibandingkan RAID – 0 pada

operasi baca, namun untuk operasi tulis tidak secara signifikan terjadi peningkatan. Cocok

digunakan untuk menangani data yang sering mengalami kegagalan dalam proses

pembacaan. RAID – 1 masih bekerja berdasarkan sektor – sektornya.

RAID tingkat 2

RAID – 2 mengganakan teknik akses paralel untuk semua disk. Dalam proses

operasinya, seluruh disk berpartisipasi dan mengeksekusi setiap permintaan sehingga terdapat

mekanisme sinkronisasi perputaran disk dan headnya. Teknologi stripping juga digunakan

dalam tingkat ini, hanya stripnya berukuran kecil, sering kali dalam ukuran word atau byte.

Koreksi kesalahan menggunakan sistem bit paritas dengan kode Hamming. Cocok digunakan

untuk menangani sistem yang kerap mengalami kesalahan disk.

RAID tingkat 3

Diorganisasikan mirip dengan RAID – 2, perbedaannya pada RAID – 3 hanya

membutuhkan disk redudant tunggal, tidak tergantung jumlah array disknya. Bit paritas

dikomputasikan untuk setiap data word dan ditulis pada disk paritas khusus. Saat terjadi

kegagalan drive, data disusun kembali dari sisa data yang masih baik dan dari informasi

paritasnya. RAID – 3 menggunakan akses paralel dengan data didistribusikan dalam bentuk

strip-strip kecil. Kinerjanya menghasilkan transfer berkecepatan tinggi, namun hanya dapat

mengeksekusi sebuah permintaan I/O saja sehingga kalau digunakan pada lingkungan

transaksi data tinggi terjadi penurunan kinerja.

RAID tingkat 4

RAID – 4 menggunakan teknik akses yang independen untuk setiap disknya sehingga

permintaan baca atau tulis dilayani secara paralel. RAID ini cocok untuk menangani system

dengan kelajuan tranfer data yang tinggi. Tidak memerlukan sinkronisasi disk karena setiap

disknya beroperasi secara independen. Stripping data dalam ukuran yang besar. Strip paritas

bit per bit dihitung ke seluruh strip yang berkaitan pada setiap disk data. Paritas disimpan

pada disk paritas khusus. Saat operasi penulisan, array management software tidak hanya

meng-update data tetapi juga paritas yang terkait. Keuntungannya dengan disk paritas yang

khusus menjadikan keamanan data lebih terjamin, namun dengan disk paritas yang terpisah

akan memperlambat kinerjanya.

RAID tingkat 5

Mempunyai kemiripan dengan RAID – 4 dalam organisasinya, perbedaannya adalah

strip – strip paritas didistribusikan pada seluruh disk. Untuk keamanan, strip paritas suatu

disk disimpan pada disk lainnya. RAID – 4 merupakan perbaikan dari RAID – 4 dalam hal

peningkatan kinerjanya. Disk ini biasanya digunakan dalam server jaringan.

RAID tingkat 6

Merupakan teknologi RAID terbaru. Menggunakan metode penghitungan dua paritas

untuk alasan keakuratan dan antisipasi terhadap koreksi kesalahan. Seperti halnya RAID – 5,

paritas tersimpan pada disk lainnya. Memiliki kecepatan transfer yang tinggi.

3.Optical Disk

Mulai tahun 1983 sistem penyimpanan data di optical disc mulai diperkenalkan dengan

diluncurkannya Digital Audio Compact Disc. Setelah itu mulai berkembanglah teknologi

penyimpanan pada optical disc ini.

Baik CD-Audio maupun CD-ROM memakai teknologi yang sama, yaitu sama-sama

terbuat dari resin (polycarbonate), dan dilapisi oleh permukaan yang sangatreflektif seperti

Aluminium . Informasi direkam secara digital sebagai lubang-lubang mikroskopik pada

permukaan yang reflektif. Proses ini dilakukan dengan menggunakan laser yang berintensitas

tinggi. Permukaan yang berlubang mikroskopik ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening.

Informasi dibaca dengan menggunakan laser berintensitas rendah yang menyinari lapisan

bening tersebut sementara motor memutar disk. Intensitas laser tersebut berubah setelah

mengenai lubang-lubang tersebut kemudian terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor yang

kemudian dikonversikan menjadi data digital.

Kemajuan terbaru dari optical disc ini adalah disk yang dapat ditulis ulang. Pada sistem

ini, energi laser digunakan secara besama-sama dengan prinsip medan magnet untuk menulis

dan membaca informasi. Pada proses tulis, laser memanasi titik pada disk yang hendak

diproses, kemudian setelah itu medan magnet dapat mengubah arah medan titik tersebut

sementara temperaturnya ditingkatkan. Karena proses tersebut tidak mengubah disk secara

fisik maka proses penulisan dapat dilakukan berulang-ulang. Pada proses baca, araha medan

magnet yang telah dipolarisasi tersebut akan membelokkan sinar laser dengan arah tertentu,

sehingga terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor yang kemudian dikonversikan menjadi

digital.

Satuan X pada CDROM drive (pada umumnya) sebenarnya mengacu pada kecepatan

baca dari CD tersebut di track terluar (jika track terluar terpakai alias CD-nya penuh).

Sedangkan kecepatan baca di track terdalamnya jauh lebih lambat. Misalkan ada CD-ROM

drive 48X ‘max’, itu berarti kecepatan baca track terluarnya 40x namun untuk track terdalam

hanya 19X. Yang utama sebenarnya bukan hanya kecepatan putar yang ditingkatkan, namun

sistem pembacaan, route data, mode transfer, interface, dll, seperti yang dilakukan Kenwood

52X dengan teknologi TrueX-nya di mana dengan kecepatan putar hanya < ½ dari cd biasa

(misal 48x), bias memberikan kecepatan transfer merata (dalam-luar) antara 45-52X di

seluruh permukaan CD.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.academia.edu/5224525/Pengertian_Jenis_-

jenis_dan_Fungsi_ROM_Read_Only_Memory_

https://idejoeaja.wordpress.com/2011/12/09/pengertian-ram-dan-rom/

http://www.academia.edu/8485013/Sistem_perancangan_memori_I_BAB_VIII_0