MEMORI - 1 : Sistem Komputer

Intruksi Program dan data disimpan dalam memori. Prosesor berintraksi dengan memori untuk eksekusi intruksi dan pengolah data. Prosesor mengambil intruksi dan data dari memori, memproses dan menyimpan kembali kedalam memori. Itulah inti dari proses sistem komputer.

secara sederhana antara prosesor dengan memori dapat digambarkan sebagai dua bagian sistem yang berintraksi. Data di transfer antara memori dan prosesor menggunakan dua buah register dalam prosesor yang biasa disebut Memory Address Register (MAR) dan Memory Data Register (MDR).

Lebar alamat MAR menentukan jumlah alamat memori yang bisa diakses dan lebar MDR menentukan banyaknya data yang ditransfer per transaksi. Jika lebar MAR k bit dan lebar MDR n bit, maka memori dapat memiliki alamat sampai 2k lokasi. Selama proses akses memori, data yang ditransfer dari memori ke prosesor sebanyak n bit data.

proses transfer data ini dilakukan melalui bus prosesor, dengan lebar jalur alamat k bit dan lebar data n bit. Dalam bus juga terdapat sinyal kendali yaitu Read/Write (RW) dan Memory Function Completed (MFC). Kedua sinyal ini berfungsi untuk koordinasi pada saat transfer data. Sinyal kendali lain dapat ditambahkan untuk menunjukan jumlah byteyang ditransfer.

Prosesor membaca data dari memori dengan cara menulis register MAR dengan alamat lokasi memori yang akan dibaca. Kemudian nilai kendali R/W diset 1 (artinya membaca). Memori merespon dengan menempatkan data dari lokasi alamat kedalam bus data dan mengirim sinyal MFC, sebagai tanda proses baca telah selesai. Pada saat menerima sinyal MF, prosesor membaca data dari bus dan disimpan kedalam register MDR.

Prosesor menulis data kedalam memori dengan cara menulis register MAR dengan alamat lokasi memori yang akan ditulis. Untuk mengindikasikan operasi, sinyal R/W diset o. Jika operasi baca/tulis melibatkan lokasi alamat yang berdekatan dalam memori utama, maka dapat dilakukan operasi "transfer blog" sekaligus dengan mengirimkan alamat awal memori dab\n banyaknya data yang akan dibaca/ditulis.

Akses memori dapat disinkronkan menggunakan clock, atau dapat dikendalikan dengan menggunakan sinyal khusus yang mengontrol treansfer pada bus dengan menggunakan skema pensinyalan bus.

Ukuran yang digunakan dalam menentukan kecepatan akses memori adalah waktu akses memori (memory access time). waktu akses memori adalah waktu yang diperlukan antara waktu awal operasi sampai seluruh operasi selesai, yaitu, waktu antara sinyal baca/tulis dan sinyal MFC, tanda operasi memori selesai.

Ukuran lain yang penting juga adalah waktu siklus memori (memory cycle time), yaitu waktu minimal yang diperlukan antara inisiasi dua buah operasi memori yang berurutan, misalnya, waktu antara dua buah operasi baca yang berurutan. Waktu siklus biasanya sedikit lebih lama daripada waktu akses, tergantung dari implementasi perangkat unit memori.

Unit memori yang dapat diakses untuk operasi baca atau tulis pada satuan waktu tertentu independen dari alamat lokasi memori disebut Random Access Memory (RAM). Memori ini berbeda dengan memori serial, atau sebagai serial, seperti magentic disk dan type memory. Pada tipe memori serial, waktu aksesnya dipengaruhi oleh posisi atau alamat data yang akan diakses. Data yang letaknya diawal alamat akan lebih cepat diakses. Data yan letaknya diakhir alamat, lebih lambat diakses karena proses akses harus berturut.

Baca juga : Pengenalan Sistem Komputer

Teknologi dasar untuk mengimplementasikan memori adalah integrated circuit (IC) semikonduktor. Prosesor komputer biasanya memproses intruksi dan data lebih cepat daripada proses transfer data dari/ke memori. Waktu siklus memori (memori cycle time) dalam hal ini menjadi hambatan dalam sistem karena proses transfernya melibatkan bus antara memori denga prosesor. Salah satu cara untuk meningkatkan cara kecepatan akses adalah dengan menggunakan cache memori. Cache adalah memori denga ukuran kecil dan memiliki kecepatan yang lebih tinggi dari memori utama, yang diletakkan antara prosesor dan memori utama. Cache menyimpan bagian program dan data yang aktif yaitu yang sedang diproses oleh prosesor.

Virtual memori adalah konsep lain yang berhubungan dengan organisasi memori. Sejauh ini definisi alamat memori adalah alamat memori fisik dalam memori. Pengorganisasian memori tidak harus demikian, data dapat disimpan dalam lokasi fisik memori yang alamatnya berbeda dengan alamat fisik tersebut. Terdapat suatu bagian sistem yang mengendalikan proses akses memori dan bertugas menterjemahkan alamat tersebut kedalam memori alamat fisik. Alamat yang dihasilkan oleh prosesor disebut alamat virtual atau alamat logik. Alamat virtual dipetakan kedalam alamat memori fisik oleh bagian pengelolaan akses memori yaitu rangkaian yang khusus mengontrol memori.

Virtual memori digunakan untuk meningkatakan ukuran memori fisik. data diberi alamat dalam ruang alamat virtual yang besarnya sesuai dengan kemampuan pengalamatan prosesor. hanya bagian yang aktif dari virtual ini yang dipetakan kedalam lokasi pada memori fisik. Sisa alamat virtual dipetakan kedalam memori yang lebih besar, yang biasanya berupa magnetic disk. Selama eksekusi progra, pemetaan memori dapat berubah sesuai dengan keperluan. Sehingga, pada setiap siklus memori, mekanisme pemrosesan alamat menentukan keberadaan informasi. Jika terdapat didalam memori utam, maka data diaksesdan dieksekusi proses. Jika tida, maka data yang diinginkan hyarus ditransfer dulu dari disk (memori eksternal) kedalam memori utama. Data yang diambil dari disk menggantikan data yang tidak aktif dalam memori. Diperlukan waktu untuk memindahkan data antara  disk dan memori, sehingga jika terlalu sering pemindahan halaman dari disk ke memori maka kecepatan akan turun.

Silahkan ke link dibawah untuk lanjutkan pembahasan yang kedua yaitu : RAM Semikonduktor

Memori - 2 : RAM - Memori Semikonduktor