Desain Memori Utama Dan Semikonduktor

1
Desain Memori Utama Dan Semikonduktor

• Oleh
• Devie Rosa Anamisa

2
Memori

• Memori digunakan untuk penyimpanan informasi.
• Informasi berupa
• Program (instruksi dan operand)
• Kontrol
• Parameter dalam memilih sebuah memori
• Kapasitas memori sebagai unit penyimpanan yang
  terdiri dari alamat dan panjang word w bit.
• Kecepatan Kecepatan operasi baca, dekode
  (penerjemahan) yang terdiri dari waktu akses dan
  pemulihan waktu (recovery time)
• Bandwidth Kecepatan transfer data memori yang
  dinyatakan dalam jumlah byte per detik
• Latency waktu yang digunakan untk mengakses
  lokasi (word) yang pertama dalam suatu rangkaian
  lokasi (blok lokasi), seperti had disk.

3

• Memori yang dapat menyimpan 32 word, berarti
  memori memiliki 32 lokasi penyimpanan berupa
  alamat alamat biner 32 macam mulai dari 00000
  sampai 11111 (0 sampai 31 dalam desimal)
• Secara umum masukan alamat N diperlukan untuk
  memori yang mempunyai kapasitas 2N.

4

• Contoh
• Sebuah memori mempunyai kapasitas 4K x 8. berapa
  saluran alamat yang dimiliki?
• Jawab
• Memori 4K 4 x 1024 4096 word
• Ukuran word 8 bit
• 4096 212
• maka
• saluran alamat terdapat 12 bit yang dapat
  mengalamati salah satu lokasi dari 4096 lokasi

5
Klasifikasi Memori

• Berdasarkan Fungsi
• Memori Utama
• Memori Sekunder
• Memori Cache
• Memori Virtual
• Berdasarkan Teknologi
• Memori magnetic buble
• Memori semikonduktor
• Memori core
• Memori Optik

• Berdasarkan Kemampuan
• Memori Baca/Tulis
• Memori Baca Saja
• Berdasarkan Akses
• Memori Akses Acak
• Memori Akses Urut
• Memori Akses Semi-Acak

6

• Kemampuan Baca/tulis
• Memori ROM (Read Only Memory) hanya boleh dibaca
  oleh CPU.
• Dapat melakukan operasi baca dan tulis
• Memori semikonduktor baca/tulis RAM (Random
  Access Memory)
• Memori Akses Acak
• Memori yang membolehkan pengaksesan ke suatu
  lokasi tanpa ada keterkaitan dengan posisi fisik
  dan tidak bergantung pada lokasi lain.
• Dengan kata lain,waktu akses sama untuk semua
  lokasi.
• Contoh RAM dan ROM.

7

• Memori Akses Urut
• Pembacaan suatu lokasi dilakukan secara berurut
  dimana setelah operasi baca atau tulis dilakukan,
  baca/tulis diletakkan didepan lokasi berikutnya.
• Karena itu waktu akses akan berbeda setaip
  lokasi.
• Contoh pita magnetik dan pita kertas

8

• Memori semi acak
• Pemilihan lokasi yang akan diakses menggunakan
  dua langkah satu akses acak dan lainnya akses
  urut.
• Contohnya memori magnetik (floppy disk dan hard
  disk)

9
5 Peran Memori dalam CPU

• Register internal
• Peran yang sangat terbatas dalam penyimpanan
  informasi sementara ketika program berjalan
• Mempunyai waktu akses yg sangat singkat
• Hanya dpt diakses oleh CPU sedangkan yang lain
  dapat juga diakses oleh program
• Memori Utama
• CPU mengambil (fetch) instruksi ketika program
  dijalankan
• Dikenal dengan memori program dan memori primer
• Jenis memori akses acak

10

• Memori Sekunder
• Dikenal juga dengan nama memori pembantu
• Digunakan untuk menyimpan program dan data dalam
  volume yg besar
• Memori lambat dan murah
• Jenis memori semi acak
• Contoh floppy disk, hard disk
• Memori cache
• Sebuah penyangga tengah antara CPU dan memori
  utama
• Kapasitas lebih kecil dibanding memori utama
• Kecepatan berkali-kali dari memori utama sehingga
  waktu akses ke memori utama sering diambil alih
  oleh akss memori cache

11

• Memori virtual
• Suatu fitur yang membantu menjalankan program
  yang panjang dalam sebuah memori fisik yang
  kecil.
• Sistem operasinya dengan cara mengatur program
  dengan hanya menyimpan sebagian ke memori utama
  dan menggunakan memori sekunder untuk menyimpan
  program keseluruhan
• Ketika bagian program tidak terdapat didalam
  memori utama maka diambil dari memori sekunder.

12
Arsitektur ROM (Read Only Memory)

• 4 bagian dasar
• Larik register
• Menyimpan data yang telah diprogram kedalam ROM.
• Setiap register berisi banyak sel-sel memori
  setara ukuran word.
• Setiap register menyimpan word 8 bit
• Setiap register mempunyai 2 saluran masuk enable
  (E) dan harus dalam keadaan HIGH agar dapat
  ditempatkan pada bus.
• Decoder baris
• Decoder kolom

Decoder Alamat
13

• Penyangga output
• Data ke penyangga output akan melewatkan data ke
  keluaran data eksternal.
• Jika CS HIGH maka penyangga output berada dalam
  keadaan impedansi tinggi.
• Contoh
• intel 27C64 adalah sebuah ROM CMOS yang
  menyimpan 8192 x 8 berarti ada 8192 register.

14
Arsitektur RAM (Random Access Memory)

• Lokasi alamat memori dimana saja dapat diakses
  semudah mengakses lokasi alamat lainnya dalam
  memori tersebut tanpa ada perbedaan waktu akses.
• Untuk melakukan pembacaan, pertama sel memori
  dipilih oleh sinyal pilih kemudian diikuti
  dengan sinyal kontrol baca. Isi sel diberikan
  pada data keluar (D0) setelah melewati waktu
  akses.
• Untuk melakukan penulisan, pertama sel memori
  dipilih oleh sinyal pilih kemudian diikuti
  dengan pengiriman data pada data masukm (D1)
  dan mengaktifkan sinyal kontrol tulis.

15
Terima Kasih