PIPELINING dan RISC

Tugas Organisasi dan Arsitektur ke 4 

Artikel ke 1

PIPELINING dan RISC

1. PIPELINING.

Pengertian pipelining, pipelining yaitu suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersama tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara kontinu pada unit pemrosesan. Dengan cara ini, maka unit pemrosesan selalu bekerja.

Teknik pipeline ini dapat diterapkan pada berbagai tingkatan dalam sistemkomputer. Bisa pada level yang tinggi, misalnya program aplikasi, sampai pada tingkat yang rendah, seperti pada instruksi yang dijalankan oleh microprocessor.

Ø  Pengenalan Pipeline.

Prosesor Pipeline yang berputar adalah prosesor baru untuk arsitektur superscalar komputasi. Ini didasarkan pada cara yang mudah dan pipeline yang biasa, struktur yang dapat mendukung beberapa ALU untuk lebih efisien dalam pengiriman dari bagian beberapa instruksi. Daftar nilai arus yang berputar di sekitar pipa, dibuat oleh dependensi data lokal. Selama operasi normal, kontrol sirkuit tidak berada pada jalur yang kritis dan kinerja hanya dibatasi oleh data harga. Operasi mengalir dengan interval waktu sendiri. Ide utama dari Pipeline Prosesor yang berputar adalah circular uni-arah mengalir dari memori register oleh pusat waktu logika dan proses secara parallel dari operasi ALU.

Struktur lain yang menggunakan penyelesaian deteksi atau selain penundaan yang tepat dari pengaturan waktu pusat tetapi karena masalah waktu yang Syncronization, Pipelines memaksakan sebuah penurunan kinerja. Misalnya counterflow pipeline prosesor yang dirancang sekitar dua arah, pipa membawa petunjuk dan argumen dalam satu arah dan hasil yang lainnya b ini dapat menyebabkan Syncronization masalah antara prosesor.

Pipeline yang berputar menghindari masalah yang hanya melewati data dalam satu arah. Pada prinsipnya, prosesor dari register terus beredar di sekitar cincin yang berhubungan dengan berbagai fungsi ALU, akses memori dan sebagainya .ada tiap tahap, nilai-nilai yang memeriksa dan disampaikan, kemungkinan setelah perubahan, tidak signifikan dengan pengeluaran tambahan untuk sinkronisasi. Dispatched adalah instruksi dari pusat ke fungsi unit yang memungkinkan beberapa masalah instruksi .

Ø Instruksi pipeline

Tahapan pipeline :

1.      Mengambil instruksi dan membuffferkannya

2.      Ketika tahapan kedua bebas tahapan pertama mengirimkan instruksi yang dibufferkan tersebut .

3.      Pada saat tahapan kedua sedang mengeksekusi instruksi, tahapan pertama memanfaatkan siklus memori yang tidak dipakai untuk mengambil dan membuffferkan instruksi berikutnya .

Instuksi pipeline:

Karena untuk setiap tahap pengerjaan instruksi, komponen yang bekerja berbeda, maka dimungkinkan untuk mengisi kekosongan kerja di komponen tersebut.Sebagai contoh :

Instruksi 1: ADD  AX, AX

Instruksi 2: ADD EX, CX

Setelah CU menjemput instruksi 1 dari memori (IF), CU akan menerjemahkan instruksi tersebut(ID). Pada menerjemahkan instruksi  1 tersebut, komponen IF tidak bekerja. Adanya teknologi pipeline menyebabkan IF akan menjemput instruksi 2 pada saat ID menerjemahkan instruksi 1. Demikian seterusnya pada saat CU menjalankan instruksi 1 (EX), instruksi 2 diterjemahkan (ID).

Ø  Keuntungan pipelining .

1.      Waktu siklus prosesor berkurang, sehingga meningkatkan tingkat instruksi dalam kebanyakan kasus( lebih cepat selesai).

2.      Beberapa combinational sirkuit seperti penambah atau pengganda dapat dibuat lebih cepat dengan menambahkan lebih banyak sirkuit. Jika pipelining digunakan sebagai pengganti, hal itu dapat menghemat sirkuit & combinational yang lebih kompleks.

3.      Pemrosesan dapat dilakukan lebih cepat, dikarenakan beberapa proses dilakukan secara bersamaan dalam satu waktu.

Ø  Kerugian pipeline .

1.      Pipelined prosesor menjalankan beberapa instruksi pada satu waktu. Jika ada beberapa cabang yang mengalami penundaan cabang (penundaan memproses data) dan akibatnya proses yang dilakukan cenderung lebih lama.

2.      Instruksi latency di non-pipelined prosesor sedikit lebih rendah daripada dalam pipelined setara. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa intruksi ekstra harus ditambahkan ke jalur data dari prosesor pipeline.

3.      Kinerja prosesor di pipeline jauh lebih sulit untuk meramalkan dan dapat bervariasi lebih luas di antara program yang berbeda.

4.      Karena beberapa instruksi diproses secara bersamaan ada kemungkinan instruksi tersebut sama-sama memerlukan resource yang sama, sehingga diperlukan adanya pengaturan yang tepat agar proses tetap berjalan dengan benar.

5.      Sedangkan ketergantungan terhadap data, bisa muncul, misalnya instruksi yang berurutan memerlukan data dari instruksi yang sebelumnya.

6.      Kasus Jump, juga perlu perhatian, karena ketika sebuah instruksi meminta untuk melompat ke suatu lokasi memori tertentu, akan terjadi perubahan program counter, sedangkan instruksi yang sedang berada dalam salah satu tahap proses yang berikutnya mungkin tidak mengharapkan terjadinya perubahan program counter.

2. PROSESOR VEKTOR PIPELINING.

Sebuah prosesor vektor atau prosesor array, adalah unit pemrosesan sentral (CPU) yang mengimplementasikan set instruksi berisi instruksi yang beroperasi pada satu dimensi array data yang disebut vektor. Hal ini kontras dengan prosesor skalar , yang instruksi beroperasi pada item data tunggal. Meskipun prosesor Intel dan klon mereka desain awalnya sebagai skalar, model baru berisi peningkatan jumlah vektor instruksi khusus seperti yang disediakan oleh Ekstensi Vector Lanjutan ditetapkan. Prosesor vektor pertama kali muncul pada 1970-an, dan membentuk dasar dari yang palingsuperkomputer di tahun 1980 dan 1990-an. Perbaikan dalam prosesor skalar, terutamamikroprosesor , mengakibatkan penurunan prosesor vektor tradisional di superkomputer, dan munculnya teknik pengolahan vektor di CPU pasar massal sekitar awal 1990-an. Hari ini, CPU komoditas yang paling mengimplementasikan arsitektur yang menampilkan instruksi untuk beberapa pemrosesan vektor pada beberapa (vektoralisasi) set data, biasanya dikenal sebagai SIMD (S Ingle saya nstruction, M ultiple D ata). Teknik pemrosesan vektor juga ditemukan di konsol video game hardware danakselerator grafis . Pada tahun2000, IBM , Toshiba dan Sony berkolaborasi untuk menciptakan prosesor Cell , yang terdiri dari satu prosesor skalar dan delapan prosesor vektor, yang ditemukan digunakan dalam Sony PlayStation 3 di antara aplikasi lain.Desain CPU lain mungkin termasuk beberapa instruksi untuk pemrosesan vektor pada beberapa (vectorised) set data, biasanya dikenal sebagai MIMD (M ultiple saya nstruction, M ultiple D ata). Desain seperti biasanya didedikasikan untuk aplikasi tertentu dan tidak umum dipasarkan untuk komputasi tujuan umum .

3. REDUCE INSTRUCTION SET COMPUTER (RISC) .

Kata “reduced” berarti pengurangan pada set instruksi. RISC merupakan rancangan arsitektur CPU yang mengembil dasar filosofi bahwa prosesor dibuat dengan arsitektur yang tidak rumit dengan membatasi jumlah instruksi hanya pada instruksi dasar yang diperlukan saja. Dengan kata lain RISC adalah arsitektur komputer dengan kumpulan perintah (instruksi) yang sederhana, tetapi dalam kesederhanaan tersebut didapatkan kecepatan operasi setiap siklus instruksinya. Kebanyakan pada proses RISC , instruksi operasi dasar aritmatik hanya penjumlahan dan pengurangan, untuk perkalian dan pembagian sudah dianggap operasi ang kompleks. RISC menyederhanakan rumusan perintah sehingga lebih efisien dalam penyusunan kompiler yang pada akhirnya dapat memaksimumkan kinerja program yang ditulis dalam bahasa tingkat tinggi.

Ada beberapa elemen penting dalam arsitektur RISC, yaitu :

Ø  Set instruksi yang terbatas dan sederhana

Ø  Register general-purpose yang berjumlah banyak, atau pengguanaan teknologi kompiler untuk mengoptimalkan pemakaian regsiternya.

Ø  Penekanan pada pengoptimalan pipeline instruksi.

Ciri-ciri karakteristik RISC :

Ø  Instruksi berukuran tunggal.

Ø  Ukuran yang umum adalah 4 byte.

Ø  Jumlah mode pengalamatan data yang sedikit, biasanya kurang dari lima buah.

Ø  Tidak terdapat pengalamatan tak langsung.

Ø  Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika .

Ada tiga buah elemen yang menentukan karakter arsitektur RISC, yaitu:

• Penggunaan register dalam jumlah yang besar. Hal ini dimaksudkan untuk mengoptimalkan pereferensian operand.

• Diperlukan perhatian bagi perancangan pipeline instruksi. Karena tingginya proporsi instruksi pencabangan bersyarat dan prosedur call, pipeline instruksi yang bersifat langsung dan ringkas akan menjadi tidak efisien.

• Terdapat set instruksi yang disederhanakan (dikurangi).

Perkembangan RISC

Pada tahun 1980, John Cocke di IBM menghasilkan minikomputer eksperimental, yaitu IBM 801 dengan prosesor komersial pertama yang menggunakan RISC. Pada tahun itu juga, Kelompok Barkeley yang dipimpin David Patterson mulai meneliti rancangan RISC dengan menghasilkan RISC-1 dan RISC-2.

Pemakai Teknik RISC

• IBM dengan Intel Inside-nya.

• Prosessor PowerPC, prosessor buatan motorola yang menjadi otak utama komputer Apple Macintosh.

Konsep Arsitektur RISC

Konsep arsitektur RISC banyak menerapkan proses eksekusi pipeline. Meskipun jumlah perintah tunggal yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan yang diberikan mungkin lebih besar, eksekusi secara pipeline memerlukan waktu yang lebih singkat daripada waktu untuk melakukan pekerjaan yang sama dengan menggunakan perintah yang lebih rumit. RISC memerlukan memori yang lebih besar untuk mengakomodasi program yang lebih besar. Dengan mengoptimalkan penggunaan memori register diharapkan siklus operasi semakin cepat.

RISC vs CISC

Dari segi kecepatannya, Reduced Instruction Set Computer (RISC) lebih cepat dibandingkan dengan Complex Instruction Set Computer (CISC). Ini dikarenakan selain instruksi-instruksi pada RISC lebih mudah untuk diproses, RISC menyederhanakan instruksi . Jumlah instruksi yang dimiliki oleh prosesor RISC kebanyakan berjumlah puluhan (±30-70), contoh: COP8 buatan NationalSemiconductor memiliki 58 instruksi; sedangkan untuk prosesor CISC jumlahnya sudah dalam ratusan (±100 atau lebih).

CISC dirancang untuk meminimumkan jumlah perintah yang diperlukan untuk mengerjakan pekerjaan yang diberikan (Jumlah perintah sedikit tetapi rumit). Konsep CISC menjadikan mesin mudah untuk diprogram dalam bahasa rakitan, tetapi konsep ini menyulitkan dalam penyusunan kompiler bahasa pemrograman tingkat tinggi. Dalam CISC banyak terdapat perintah bahasa mesin.

Eksekusi Instruksi RISC

Waktu eksekusi dapat dirumuskan dengan:

Waktu eksekusi = N x S x T

Dengan: N adalah jumlah perintah

S adalah jumlah rata-rata langkah per perintah

T adalah waktu yang diperlukan untuk melaksanakan satu langkah

• Kecepatan eksekusi dapat ditingkatkan dengan menurunkan nilai dari ketiga varisbel di atas.

• Arsitektur CISC berusaha menurunkan nilai N (jumlah perintah), sedangkan

• Arsitektur RISC berusaha menurunkan nilai S dan T.

• Proses pipeline dapat digunakan untuk membuat nilai efektif S mendekati 1 (satu) artinya komputer menyelesaikan satu perintah dalam satu siklus waktu CPU.

• Nilai T dapat diturunkan dengan merancang perintah yang sederhana.

Ø  KESIMPULAN.

Prosessor dengan arsitektur RISC, yang berkembang dari riset akademis telah menjadi prosessor komersial yang terbukti mampu beroperasi lebih cepat dan efisien. Bila teknik rancangan RISC maupun CISC terus dikembangkan maka pengguna komputer tidak perlu lagi mempedulikan prosessor apa yang ada di dalam sistem komputernya, selama prosessor tersebut dapat menjalankan sistem operasi ataupun program aplikasi yang diinginkan secara cepat dan efisien.

Artikel ke 2

PROSESOR PARALEL

Ø  Paralel prosesor.

adalah suatu prosesor dimana pelaksanaan instruksinya secara bersamaan waktunya.

Sehingga menyebabkan pelaksanaan suatu kejadian :

1. dalam interval waktu yang sama

2. dalam dalam waktu yang bersamaan

3. dalam waktu yang saling tumpang tindih

Ø  Teknik Pemrosesan Paralel

Pada prosesor paralel memiliki beberapa teknik pemrosesan :

1. Pipelining

2. Unit-unit fungsional berganda

3. Tumpang tindih antara operasi CPUdan I/O

4. Interleaving memori

5. Multiprograming

6. Multiprosesing

1. JARINGAN INTERKONEKSI .

Komunikasi diantara terminal-terminal yang berbeda harus dapat dilakukan dengan suatu media tertentu. Interkoneksi yang efektif antara prosesor dan modul memorisangat penting dalam lingkungan komputer. Menggunakan arsitektur bertopologi  busbukan merupakan solusi yang praktis karena bus hanya sebuah pilihan yang baik ketika digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen dengan jumlah yang sedikit.

Jumlah komponen dalam sebuah modul IC bertambah seiring waktu. Oleh karena itu, topologi  bus bukan topologi yang cocok untuk kebutuhan interkoneksi komponenkomponen di dalam modul IC. Selain itu juga tidak dapat diskalakan, diuji, dan kurang dapat disesuaikan, serta menghasilkan kinerja toleransi kesalahan yang kecil.

Di sisi lain, sebuah  crossbar yang ditunjukkan pada  Gambar 2.2  menyediakan interkoneksi penuh diantara semua terminal dari  suatu  sistem  tetapi  dianggap sangat kompleks, mahal untuk membuatnya, dan sulit untuk dikendalikan. Untuk alasan ini jaringan interkoneksi merupakan solusi media komunikasi yang baik untuk sistem komputer dan telekomunikasi. Jaringan ini membatasi jalur-jalur diantara terminal komunikasi yang berbeda untuk mengurangi kerumitan dalam menyusun elemen switching .

2. Mesin SIMD.

SIMD adalah singkatan dari Single Instruction, Multiple Data, merupakan sebuah istilah dalam komputasi yang merujuk kepada sekumpulan operasi yang digunakan untuk menangani jumlah data yang sangat banyak dalam paralel secara efisien, seperti yang terjadi dalam prosesor vektor atau prosesor larik. SIMD pertama kali dipopulerkan pada superkomputer skala besar, meski sekarang telah ditemukan pada komputer pribadi.

Contoh aplikasi yang dapat mengambil keuntungan dari SIMD adalah aplikasi yang memiliki nilai yang sama yang ditambahkan ke banyak titik data (data point), yang umum terjadi dalam aplikasi multimedia. Salah satu contoh operasinya adalah mengubah brightness dari sebuah gambar. Setiap pixel dari sebuah gambar 24-bit berisi tiga buah nilai berukuran 8-bit brightness dari porsi warna merah (red), hijau (green), dan biru (blue). Untuk melakukan perubahan brightness, nilai R, G, dan B akan dibaca dari memori, dan sebuah nilai baru ditambahkan (atau dikurangkan) terhadap nilai-nilai R, G, B tersebut dan nilai akhirnya akan dikembalikan (ditulis kembali) ke memori.

Prosesor yang memiliki SIMD menawarkan dua keunggulan, yakni:

·         Data langsung dapat dipahami dalam bentuk blok data, dibandingkan dengan beberapa data yang terpisah secara sendiri-sendiri. Dengan menggunakan blok data, prosesor dapat memuat data secara keseluruhan pada waktu yang sama. Daripada melakukan beberapa instruksi "ambil pixel ini, lalu ambil pixel itu, dst", sebuah prosesor SIMD akan melakukannya dalam sebuah instruksi saja, yaitu "ambil semua pixel itu!" (istilah "semua" adalah nilai yang berbeda dari satu desain ke desain lainnya). Jelas, hal ini dapat mengurangi banyak waktu pemrosesan (akibat instruksi yang dikeluarkan hanya satu untuk sekumpulan data), jika dibandingkan dengan desain prosesor tradisional yang tidak memiliki SIMD (yang memberikan satu instruksi untuk satu data saja).

·         Sistem SIMD umumnya hanya mencakup instruksi-instruksi yang dapat diaplikasikan terhadap semua data dalam satu operasi. Dengan kata lain, sistem SIMD dapat bekerja dengan memuat beberapa titik data secara sekaligus, dan melakukan operasi terhadap titik data secara sekaligus.

3. Mesin MIMD.

MIMD adalah sebuah singkatan dari,

(Multiple Instruction stream-Multiple Data stream)

yaitu sebuah komputer yang memiliki beberapa prosesor yang bersifat otonomus yang mampu melakukan instruksi yang berbeda pada data yang berbeda. Sistem terdistribusi umumnya dikenal sebagai MIMD, entah itu menggunakan satu ruangan memori secara bersama-sama atau sebuah ruangan memori yang terdistribusi.

Pada sistem komputer MIMD murni terdapat interaksi di antara pemrosesan. Hal ini disebabkan seluruh aliran dari dan ke memori berasal dari space data yang sama bagi semua pemroses.

Komputer MIMD bersifat tightly coupled jika tingkat interaksi antara pemroses tinggi dan disebut loosely coupled jika tingkat interaksi antara pemroses rendah.

4. ARSITEKTUR PENGGANTI.

Dalam bidang teknik komputer, arsitektur pengganti merupakan konsep perencanaan atau struktur pengoperasian dasar dalam komputer atau bisa dikatakan rencana cetak biru dan deskripsi fungsional kebutuhan dari perangkat keras yang didesain. implementasi perencanaan dari masing-masing bagian seperti CPU, RAM, ROM, Memory Cache, dll.

SUMBER =

·                http://gamapermana80.blogspot.com/2012/01/pipelining-dan-risc.html

·                http://next-timexxxx.blogspot.com/2012/01/pipelining-dan-risc.html

·                http://archpineapple.blogspot.com/2009/12/pengertian-risc.html

·                http://id.scribd.com/doc/17220400/Paralel-Prosesor

·                http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/19839/4/Chapter%20II.pdf

·                http://id.wikipedia.org/wiki/SIMD

·                http://id.wikipedia.org/wiki/Taksonomi_Flynn

·                http://soulofmine.wordpress.com/2011/04/01/parallel-processing/

Memory Internal & Eksternal

 

BAB I

PENDAHULUAN

2.1.            LATAR BELAKANG

Memory komputer bisa diibaratkan sebagai papan tulis, di mana setiap orang yang masuk ke dalam ruangan bisa membaca dan memanfaatkan data yang ada dengan tanpa merubah susunan yang tersaji. Data yang diproses oleh komputer, sebenarnya masih tersimpan didalam memory, dan dalam hal ini komputer hanya membaca data dan kemudian memprosesnya. Satu kali data tersimpan di dalam memory komputer, maka data tersebut akan tetap tinggal disitu selamanya. Setiap kali memory penuh, maka data yang ada bisa dihapus sebagian ataupun seluruhnya untuk diganti dengan data yang baru.

Besar kecilnya komputer, ditentukan oleh besar kecilnya memory yang dimilikinya. Apabila komputer memiliki memory besar, maka kemampuan komputer dalam hal menyimpan data juga menjadi besar, demikian pula sebaliknya. Satuan data yang tersimpan didalam memory dinyatakan dengan Byte, Kilo-byte, Mega-byte, ataupun Giga-byte. Dalam hal ini, 1 Character = 1 byte. Data yang akan diproses ataupun hasil pemrosesan komputer, disimpan didalam internal memory. Disamping itu, internal memory juga digunakan untuk menyimpan program yang digunakan untuk memproses data. Dengan demikian, kapasitas internal memory harus cukup besar untuk menampung semuanya. Setiap data yang disimpan akan ditempatkan dalam address (alamat) tertentu, sehingga komputer dengan cepat dapat menemukan data yang dibutuhkan. Apabila ada sebuah data yang masuk ke-address tertentu, dan pada address tersebut telah terisi dengan data yang lama, maka data yang baru akan menumpuk data lama. Dengan demikian, data lama akan tertumpuk/hilang, dan isinya akan diganti dengan data yang baru.

Dengan kemampuan dalam hal menyimpan data yang semakin meningkat, ternyata harga memory juga semakin murah, dan bentuknya juga semakin kecil. Pada tahun 1950-an, harga sebuah memory yang dapat digunakan untuk menyimpan 2.500 character adalah 1 juta dolar. dan pada tahun 1990-an, harga memory untuk ukuran tersebut, hanyalah 50-sen.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1.            MOMORI INTERNAL

Memory Internal adalah Memory yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Fungsi dari memori utama sendiri adalah :

1.         Menyimpan data yang berasal dari peranti masukan sampai data dikirim ke ALU (Arithmetic and Logic Unit) untuk diproses.

2.         Menyimpan data hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke peranti keluaran Menampung program/instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat sekunder.

2.1.1.      JENIS MOMORI INTERNAL

Memori Internal  terbagi menjadi:

1.      Cache Memory

Cache Memory adalah memori 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.

Cara kerja dari Cache Memory

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.

·       Terdapat di dalam Processor (on chip ), Cache internal diletakkan dalam prosesor sehingga tidak memerlukan bus eksternal, maka waktu aksesnya akan sangat cepat sekali.

·       Terdapat diluar Processor(off chip), Berada pada MotherBoard memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat cepat, meskipun tidak secepat chache memori jenis pertama

2.      Read Only Memory (ROM).

Berdasarkan namanya, memori jenis ini hanya dapat dibaca saja dan tidak dapat diisi ulang, diubah, atau dihapus (bersifat Firmwaren atau microinstructions). Informasi yang tersimpan di dalamnya telah ditanam secara permanen oleh pabrik pembuatnya sejak pertama kali dan tidak akan hilang walaupun aliran listrik terputus. Biasanya memori ini berisi instruksi untuk mengatur kerja sistem komputer dan dikenal dengan istilah BIOS (Basic Input Output System). Jika BIOS ini rusak maka sistem kerja komputer tidak akan berfungsi, bahkan mati total.

Walaupun ROM bersifat firmware, mengubah isi ROM masih dapat dilakukan, yaitu dengan cara memprogram kembali instruksi-intruksi yang ada didalamnya. ROM jenis ini berbentuk chip yang ditempatkan pada rumah chip yang mempunyai jendela di atasnya. ROM yang dapat diprogram umumnya berjenis Programmable ReadOnly Memory (PROM) yang hanya dapat diprogram satu kali dan selanjutnya tidak dapat diubah kembali. Jenis lain adalah Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM) yang dapat dihapus dengan sinar ultraviolet serta dpat diprogram kembali berulang-ulang. Di samping itu, ada juga Electrically Eraseble Programmable Read Only Memori (EEPROM) yang dapat dihapus secara elektronik dan dapat di program kembali.

BIOS bertanggung jawab dalam mengatur komponen-komponen dasar komputer, mengatur urutan proses boot-up, mengatur kapsitas media penyimpanan, mengendalikan pengaturan tanggal/waktu, dan sebagainaya.

ROM modern didapati dalam bentuk IC, persis seperti medium penyimpanan/memori lainnya seperti RAM. Untuk membedakannya perlu membaca teks yang tertera pada IC-nya. Biasanya dimulai dengan nomer 27xxx, angka 27 menunjukkan jenis ROM , xxx menunjukkan kapasitas dalam kilo bit (bukan kilo byte).

              

3.      Random Access Memory (RAM)

Random Acces Memory (RAM) atau yang biasa di sebut memory ditemukan oleh Robert Dennard dan diproduksi secara besar-besaran oleh Intel pada tahun 1968.

Random Acces Memory (RAM) adalah memory sementara atau alat penyimpanan data sementara untuk diproses oleh prosesor (CPU) atau dipindahkan ke tempat lain (misalnta hard disk). RAM tidak bisa digunakan untuk menyimpan data karena begitu daya listrik mati maka isinya juga hilang.

Memory dianalogikan seperti air dalam ember bocor, jadi hanya berfungsi sebagai penampung data atau jika dianalogikan dengan otak manusia maka memory berfungsi sebagai pengingat saja. Setelah itu, jika semua data telah diproses maka akan didistribusikan ke tempat-tempat lainnya.

Berdasarkan perkembangan teknologinya, ada beberapa jenis Ramdom Acces Memory (RAM), sebagai berikut :

1.        DRAM

Dynamic Random Acces Memory (DRAM) yang diciptakan oleh IBM pada tahun 1970. Dinamakan Dynamic karena jenis memori ini pada setiap interval waktu selalu memperbaharui keabsahan informasi atau isinya. DRAM mempunyai frekuensi kerja yang bervariasi, yaitu antara 4,77 MHz hingga 40 MHz.

2.        FPM DRAM

FPM (Fast Page Mode DRAM) ditemukan sekitar tahun 1987, memori jenis ini bekerja layaknya sebuah indeks atau daftar isi. Arti page itu sendiri merupakan bagian dari memori yang terdapat pada sebuah row address. Oleh karena itu, ketika sistem membutuhkan isi suatu alamat memori, FPM tinggal mengambil informasi mengenainya berdasarkan indeks yang telah dimiliki. FPM memungkinkan transfer data yang lebih cepat pada baris (row) yang sama dari jenis memori sebelumnya.

FPM bekerja dengan frekuensi 16 MHz hingga 66 MHz. Selain itu, FPM mampu mengolah transfer data (bandwidth) sebesar 188,71 MB per detiknya.

3.        EDO DRAM

Penyempurnaan dari FPM DRAM yaitu Extended Data Output Dynamic Random Access Memory (EDO DRAM) yang dibuat pada tahun 1995. Memori jenis ini dapat mempersingkat read cycle-nya, sehingga dapat meningkatkan kinerjanya sekitar 20%.

EDO DRAM mempunyai access time sekitar 70 ns hingga 50 ns dan bekerja pada frekuensi 33 MHz hingga 75 MHz.

4.        SD RAM (Synchronous Dynamic RAM)

SD RAM merupakan salah satu memori yang paling bertahan lama dari penggunaaan memori sebelumnya, memori jenis SD RAM pertama kali di rilis pada tahun 1996 dan masih digunakan hingga tahun 2001.

            Penggunaan SD RAM banyak di temui pada komputer jenis Pentium I, Pentium II, Pentium III dan bahkan sampai awal kemnculuan komputer Pentium IV juga memori ini masih di gunakan.

5.        RD RAM (Rambus Dynamic RAM)

Perkembanban memori berikutnya adalah hadirnya RD RAM, diciptakan oleh perusahaan Rumbus pada tahun 1999. Ia menciptakan sebuah sistem memori dengan arsitektur baru dan revolusioner yang sangat berbeda dengan arsitektur memori SDRAM. Memori ini mempunyai kaki 184 pin dan konsumsi voltage sebesar 2.5 volt. RD RAM bekerja pada sistem bus 800MHz melalui sistem bus yang disebut dengan Direct Rambus Channel dan mampu mengalirkan data sebesar 1,6 GB per detiknya.

6.        DDR RAM (Double Data Rate RAM)

Memory DDR RAM memiliki clock FSB 266/333/400 MHz dengan menggunakan 184 pin dan voltage 2.5 volt. Penggunaan memori ini pada umumnya telah digunakan pada komputer yang lebih canggih seperti kompuer dengan processor Pentium IV ke atas.

DDR RAM di katakan Double Data Rate karena mampu menambah kecepatan hingga 2 x lipat dari SD RAM, hal ini terjadi karena DDR RAM mampu bekerja dalam 1 clock mengakses jumlah data sebanyak 2 bit di banding SD RAM yang hanya mampu menyimpan data sebesar 1 bit setiap clocknya.

DDR RAM sendiri terus dikembangkan hingga menghasilkan teknologi memori yang semakin cepat mengimbangi teknologi processor komputer. Hal tersebut ditandai dengan keluarnya generasi DDR berikutnya seperti DDR, DDRII, DDRIII, DDRIV dan DDRV.

2.2.           MEMORI  EKSTERNAL (STORAGE DEVICE)

Storage device pada komputer merupakan media penyimpanan data pada komputer, data yang disimpan pada storage device bersifat permanen dan bukan bersifat sementara. Jadi kita bisa menghapus atau menyimpan sesuai dengan keinginan kita. Seiring perkembangan komputer, media penyimpanan juga berkembang sangat pesat sehingga baik ukuran, bentuk dan modelnya juga bervariasi sesuai dengan kebutuhan manusia.

n  External memory  ataupun external storage ataupun secondary storage ataupun backing storage adalah suatu tempat atau sarana yang bisa digunakan komputer untuk menyimpan data ataupun program.

n  Data-data yang tersimpan didalam external memory bersifat tetap, artinya data tersebut tidak akan hilang walaupun tidak ada listrik yang mengalirinya.

n  Media yang digunakan biasanya merupakan media magnetic yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data dengan guratan-guratan magentic yang dimilikinya. Jenis external memory cukup banyak.

2.2.1.   JENIS-JENIS STORAGE DEVICE

2.2.1.1.   Penyimpanan Magnetik (Magnetic Disk)

1.          Hard Disk

Hardisk adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai media penyimpan data. Data yang disimpan bisa berupa sistem operasi, data pribadi kita maupun aplikasi penunjang kinerja komputer, Hard disk mempunyai peranan yang sangat penting pada sistem komputer karena komputer tanpa harddisk, maka komputer tersebut tidak bisa menjalankan tugas-tugasnya. Seiring perkembangan komputer yang semakin pesat, hard disk juga mengalami perkembangan, baik perkembangan dalam segi kapasitas, bentuk, model maupun kecepatan akses dari hard disk itu sendiri. Ukuran satuan hard disk adalah giga byte (Gb), sebagai contoh : 20 Gb, 40Gb, 80Gb, 120 GB,160Gb, 256 Gb, 320 Gb, 500 Gb, dan seterusnya, karena saat ini kapasitas hard disk menjadi semakin besar.

Fungsi Hardisk Komputer

Pada Dasarnya hardisk adalah sebuah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai media penyimpanan data secara permanen. Data yang disimpan didalam hardisk akan tetap ada meskipun komputer akan dimatikan. Hardisk bisa dikategorikan storage device yang paling utama pada komputer karena baik semua data dan program akan disimpan didalam perangkat ini

                    Berdasarkan perkembangan hard disk, ada 3 jenlis hard disk yang dikenal saat ini, diantaranya:

1.          Hard disk Parallel ATA (PATA), digunakan untuk jenis komputer model lama yang menggunakan kabel 40 pin sebagai penghubung ke motherboard yang berbentuk seperti pita, biasanya para teknisi komputer menyebutnya dengan kabel data. Hard disk ATA memliki kecepatan rotasi 3600 rpm atau ATA 66, 5400 rpm atau ATA 100 dan 7200 rpm atau ATA 133.

2.          Hard disk Serial ATA (SATA), hard disk ini sama dengan hard disk PATA, hanya saja yang membedakan antara keduanya terletak pada port dan kabel yang digunakan untuk menghubungkan Hard disk ke motherboard. Kabel pada hard disk SATA mempunyai ukuran yang lebih kecil dari pada IDE 40 pin tetapi kabel SATA mempunyai kecepatan 7200 rpm sehingga kecepatan transfer data pada kabel SATA menjadi lebih cepat.

3.          Hard disk SCSI adalah hard disk yang mempunyai kecepatan akses yang sangat cepat dibanding hard disk sebelumnya yaitu mencapai 10000 rpm. Hard disk ini tidak biasa digunakan untuk komputer home atau rumahankarena hard disk ini digunakan untuk komputer server. Interface hard disk SCSI menggunakan I/O card yang menghubungkan antara hard disk dengan mainboard.

2.          Floppy Disk – Disket

Secara Fisik, disket terbuat dari lempengan plastik yang berbentuk bundar dimana pada permukaannya dilapisi oleh magnet sebagai tempat untuk menyimpan guratan-guratan data.

Untuk menjaga agar data ataupun program yang tersimpan didalam disket tetap terjaga kebersihannya, disket kemudian dibungkus oleh karton yang berbentuk segi empat.

3.          FLASHDISK

Flashdisk merupakan alat penyimpanan yang paling mudah dibawa kemana-kemana, karena ukurannya yang relatif kecil. Tidak hanya itu, meskipun ukurannya kecil flashdisk mempunyai memori atau tempat penyimpanan yang lumayan besar, ada yang 2GB, 4GB, bahkan sudah ada yang mencapai 1TB atau 1024 GB.

2.2.1.2.   Penyimpanan Magnetik (Magnetic Disk)

1.     CD (Compact Disc atau Laser Optic Disc)

CD merupakan jenis piringan optic yang pertama kali muncul. Pembacaan dan penulisan data pada piringan melalui laser. CD berbentuk lingkaran dengan diameter 120 mm serta memiliki libang ditengahnya yang berdiameter 15 mm. kapasitas penyimpanan CD dapat mencapai 870 Mb yang dapat menyimpan data hingga 99 menit.

·       CD-Rom (Compact Disk read only memory) adalah jenis piringan optic yang mempunyai sifat hanya bisa dibaca. Kapasitas sebuah CD Rom yang berukuran 4,72 inch dapat menampung hingga 640 Mb atau kira-kira 300.000 halamat text.

·        CD-R (CD Recordable) merupakan jenis CD yang dapat menyimpan data seperti halnya disket, namun isinya tidak dapat diubah lagi.

·       CD-RW (CD Writetable) merupakan jenis CD yang dapat menyimpan data namun isinya dapat dihapus dan dapat diganti dengan data yang baru.

2.         DVD (Digital Video Disc / Digital Versatile Disc)

DVD adalah merupakan pengembangan dari CD. DVD memiliki kapasitas yang jauh lebih besar dari pada CD biasa, yaitu sekitar 4,7 – 17 GB. Kemampuan DVD dapat dilihat dari jenisnya, yaitu :

·       Single-side, single layer kapasitas 4,7 GB

·       Double-side, single layer kapasitas 8,5 GB

·       Single-sided, double layer kapasitas 9,4 GB

·       Double-sided, double layer kapasitas 17 GB

3.         Blu Ray

Teknologi Blu-ray adalah merupakan format disc optic, yang merupakan perkembangan dari CD dan DVD. Keunggulan dari blu-ray yaitu pada kapasitas lapisan-sided Blu-ray disc, dimana lebih besar 35 kali dari CD dan lebih besar lima kali dari DVD. Kapasitas Blu-Ray disc dual layer memiliki kemampuan menyimpan data sampai dengan 50 Gb per keping.

Selain itu, spesifikasi Blu-ray dalam kecepatan membaca tiga kali lipat lebih cepat dibandingkan DVD. Ini mengarah ke video kualitas tinggi dan audio jernih, Khusus yang penting dalam applikasi HDTV.

Teknologi Multi-layering telah disesuaikan dengan kemampuan double Blu-ray disc dalam aplikasi standar, dan ada versi eksperimental ditampilkan sampai dengan sepuluh kali lipat peningkatan dalam ruang penyimpanan. Manfaat tambahan Blu-ray player melalui pemutar DVD termasuk Internet konektivitas untuk men-download subtitles dan update fitur built-in Java virtual machine.

Blu-ray disc menggunakan ultra-short dengan panjang gelombang laser 405 nanometer, dimana lebih kecil dari pada DVD yang mencapai 650 nanometer. Dengan begitu, maka bisa menyorot objek dengan presisi lebih tinggi. Hasilnya, data bisa diikat dengan lebih ketat dan disimpan di ruang yang lebih kecil. Inilah yang membuat BD mampu menyimpan lebih banyak data meskipun ukuran disknya sama dengan CD atau DVD.

Blu-ray disc juga memiliki lapisan permukaan yang lebih tipis hanya 0,1mm dibandingkan HD-DVD yang tebalnya 0,6mm. Dengan begitu, laser bisa menembakkan data dengan lebih fokus. Untuk read atau write, kecepatan minimal Blu-ray adalah 1x atau sekitar 36Mbps, jauh dari DVD yang kecepatannya hanya 10Mbps. Dan kabarnya, kecepatan tersebut masih akan digeber hingga 8x atau 288Mbps.

4.    Fluorescent Multilayer DISK(FM DISK)

Fluorescent Multilayer Disc (FM Disc) adalah jenis optical disk yang mampu menampung sampai 140 GB data sekaligus, dengan kecepatan baca data sampai 1 GB per detik.

FM Disc berbeda dengan kepingan yang beredar saat ini. Warnanya tidak keperakan atau keemasan, melainkan bening seperti sebuah plastik transparan biasa.

Multilayer

Salah satu keistimewaan adalah banyaknya layer yang ada dalam setiap kepingan. Masing-masing kepingan memang memiliki lebih dari satu layer atau lapisan. Bahkan lebih dari 10 lapisan sekaligus. Tepatnya adalah 12 lapisan pada FM Disc yang dikembangkan pada tahap awal.

Aplikasi

Banyak sekali aplikasi yang spat menggunakan teknologi ini. Pertama untuk menyimpan data hiburan seperti Game, Musik, Film dan tentunya untuk menyimpan data keperjaan. 1 keping FM Disc bisa menmapung lebih dari 10 film DVD.

Sebagai ruang Back-up, sangat cocok karena kapasitasnya yang sangat besar. Dengan FM Disc kekhawatiran rusak-nya media back-up dapat diminalisasi walaupun tergores lapisan luarnya.

·         Jenis FMD

Ada tiga jenis FM teknologi yang telah selesai dikembangkan:

1. FM Disc ROM

Ini adalah jenis pertama yang akan = diperkenalkan. FM Disc ROM nantinya akan banyak digunakan untuk kepentingan produksi, baik film maupun pernati lunak. Dengan kapasitas yang besar kualitas film dapat lebih baik. Karena ini berarti film akan mengalami lebih sedikit proses kompesi. Sama halnya dengan audio.

Sedangkan untuk peranti lunak, kehadirannya akan sangat berpengaruh khussnya untuk peranti lunak seperti game dan peranti lunak pendidikan yang umumnya membuat banyak informasi.

2. FM Disc WORM (Write Once Read Many)

FM Disc WORM disebut juga Rewritable FM Disc adalah kepingan yang dapat diisi sendiri. Kepingan inilah yang nantinya dipergunakan sebagai media back-up.

Cara penulisannya hampir sama dengan menulis pada rewritable CD, hanya saja ada sedikit perbedaan pada penambahan material fluorescent. Ada dua metode penulisan yang digunakan masing-masing terletak pada perbedaan penambahan element fluorescent-nya.

Denga metode pertama atau yang dikenal dengan metode thermal, material fluorescent diaplikasikan dari awal. Sedangkan pada metode kedua yang chemical, material fluorescent diaplikasin pada tahap lanjut.

3. FM Card atau Clear Card

FM Card sebenarnya adalah sebuah FM Disc yang dilapisi bagian luar berbentuk kartu kecil. Kepingan yang ada didalam Clear Card adalah kepingan dengan diameter 50 mm, atau 5 cm. Model pertama yang dikembangkan adalah dengan 20 lapisan data – 10 GB data serta memiliki densitas recording sebesar 400 Mbytes/cm2.

        

BAB III

PENUTUP

3.1.            Kesimpulan

Memory Internal adalah Memory yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Memori ini tidak bisa menyimpan data atau program, karena jika komputer mati maka data atau program yang ada di memori ini akan hilang.

External memory  ataupun external storage ataupun secondary storage ataupun backing storage adalah suatu tempat atau sarana yang bisa digunakan komputer untuk menyimpan data ataupun program. data yang disimpan pada storage device bersifat permanen dan bukan bersifat sementara. Jadi kita bisa menghapus atau menyimpan sesuai dengan keinginan kita.