Pages

Rabu, 12 Oktober 2011

cache Memory(organisasi dan arsitektur komputer)

1).Sebutkan dan jelaskan karakteristik memory

1.          Lokasi                                             
® Access time
® Cycle time
® Transfer rate\
2.          Kapasitas
® Ukuran word
® Banyaknya word
3.          Satuan Transfer
® Word
® Block
4.          Metode Akses
® Sequential access
® Direct access
® Random access
® Associative access
5.     Kinerja
® Access time
® Cycle time
® Transfer rate
6.          Tipe Fisik
® Semikonduktor
® Permukaan magnetik
7.          Karakteristik Fisik
® Volatile/nonvolatile
® Erasable/nonerasable
8.          Organisasi
Catatan:
Bagi pengguna dua karakteristik penting memori adalah
Ø  Kapasitas,
Kinerja.



Penjelasan
·         Lokasi Memori

Ada tiga lokasi keberadaan memori di dalam sistem komputer, yaitu:

Ø  Memori lokal
o   Memori ini built-in berada dalam CPU (mikroprosesor),
o   Memori ini diperlukan untuk semua kegiatan CPU,
o   Memori ini disebut register.
Ø  Memori internal
o   Berada di luar CPU tetapi bersifat internal terhadap sistem komputer,
o   Diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi (operasi) program, sehingga dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU) tanpa modul perantara,
o   Memori internal sering juga disebut sebagai memori primer atau memori utama.
o   Memori internal biasanya menggunakan media RAM

Ø  Memori eksternal
o   Bersifat eksternal terhadap sistem komputer dan tentu saja berada di luar CPU,
o   Diperlukan untuk menyimpan data atau instruksi secara permanen.
o   Tidak diperlukan di dalam proses eksekusi sehingga tidak dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU). Untuk akses memori eksternal ini oleh CPU harus melalui pengontrol/modul I/O.
o   Memori eksternal sering juga disebut sebagai memori sekunder.
o   Memori ini terdiri atas perangkat storage peripheral seperti : disk, pita magnetik, dll.

o   Kapasitas Memori

Ø  Kapasitas register (memori lokal) dinyatakan dalam bit.
Ø  Kapasitas memori internal biasanya dinyatakan dalam bentuk byte       (1 byte = 8 bit) atau word. Panjang word umum adalah 8, 16, dan 32 bit.
Ø  Kapasitas memori eksternal biasanya dinyatakan dalam byte.

·         Satuan Transfer (Unit of Transfer)
Satuan transfer sama dengan jumlah saluran data yang masuk ke dan keluar dari modul memori.
Ø  Bagi memori internal (memori utama), satuan transfer merupakan jumlah bit yang dibaca atau yang dituliskan ke dalam memori pada suatu saat.
Ø  Bagi memori eksternal, data ditransfer dalam jumlah yang jauh lebih besar dari word, dalam hal ini dikenal sebagai block.

Word
Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi, kecuali CRAY-1 dan VAX.
Ø  CRAY-1 memiliki panjang word 64 bit, memakai representasi integer 24 bit.
Ø  VAX memiliki panjang instruksi yang beragam, ukuran wordnya adalah 32 bit.
Addressable Units
Pada sejumlah sistem, addressable unit adalah word. Hubungan antara panjang suatu alamat (A) dengan jumlah addressable unit (N) adalah 2A = N


·         Metode Akses Memori
Terdapat empat jenis pengaksesan satuan data, sbb.:
Ø  Sequential Access
Ø  Direct Access
Ø  Random Access
Ø  Associative Access
v  Sequential Access
®     Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut record.
®     Akses dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik.
®        Informasi pengalamatan dipakai untuk memisahkan record-record dan untuk membantu proses pencarian.
®        Mekanisme baca/tulis digunakan secara bersama (shared read/write mechanism), dengan cara berjalan menuju lokasi yang diinginkan untuk mengeluarkan record.
®        Waktu access record sangat bervariasi.
®        Contoh sequential access adalah akses pada pita magnetik.

v  Direct Access
®        Seperti sequential access, direct access juga menggunaka shared read/write mechanism, tetapi setiap blok dan record memiliki alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik.
®        Akses dilakukan secara langsung terhadap kisaran umum (general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir.
®        Waktu aksesnya bervariasi.
®        Contoh direct access adalah akses pada disk.

v  Random Access
®        Setiap lokasi dapat dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung.
®        Waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan.
®        Contoh random access adalah sistem memori utama.

v  Associative Access
®        Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan berdasarkan alamatnya.
®        Seperti pada RAM, setiap lokasi memiliki mekanisme pengalamatannya sendiri.
®        Waktu pencariannya tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya.
®        Contoh associative access adalah memori cache.

·         Kinerja Memori
Ada tiga buah parameter untuk kinerja sistem memori, yaitu :
Ø  Waktu Akses (Access Time)
®        Bagi RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis.
®        Bagi non RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca tulis pada lokasi tertentu.
Ø  Waktu Siklus (Cycle Time)
®        Waktu siklus adalah waktu akses ditambah dengan waktu transien hingga sinyal hilang dari saluran sinyal atau untuk menghasilkan kembali data bila data ini dibaca secara destruktif.
Ø  Laju Pemindahan (Transfer Rate)
®        Transfer rate adalah kecepatan pemindahan data ke unit memori atau ditransfer dari unit memori.
®        Bagi RAM, transfer rate sama dengan 1/(waktu siklus).
®        Bagi non-RAM, berlaku persamaan sbb.:
TN = Waktu rata-rata untuk membaca atau menulis sejumlah N bit.
TA = Waktu akses rata-rata
N = Jumlah bit
R = Kecepatan transfer, dalam bit per detik (bps)

·         Tipe Fisik Memori
Ada dua tipe fisik memori, yaitu :
Ø  Memori semikonduktor, memori ini memakai teknologi LSI atau VLSI (very large scale integration).
Memori ini banyak digunakan untuk memori internal misalnya RAM.
Ø  Memori permukaan magnetik, memori ini banyak digunakan untuk memori eksternal yaitu untuk disk atau pita magnetik.

·         Karakteristik Fisik
Ada dua kriteria yang mencerminkan karakteristik fisik memori, yaitu:
Ø  Volatile dan Non-volatile
o   Pada memori volatile, informasi akan rusak secara alami atau hilang bila daya listriknya dimatikan.
o   Pada memori non-volatile, sekali informasi direkam akan tetap berada di sana tanpa mengalami kerusakan sebelum dilakukan perubahan. Pada memori ini daya listrik tidak diperlukan untuk mempertahankan informasi tersebut.
Memori permukaan magnetik adalah non volatile.
Memori semikonduktor dapat berupa volatile atau non volatile.
Ø  Erasable dan Non-erasable
o   Erasable artinya isi memori dapat dihapus dan diganti dengan informasi lain.
o   Memori semikonduktor yang tidak terhapuskan dan non volatile adalah ROM.

·         Organisasi
Yang dimaksud dengan organisasi adalah pengaturan bit dalam menyusun word secara fisik.





2.) Contoh Metode akses Memori ?

Metode Akses Memori
Terdapat empat jenis pengaksesan satuan data, sbb.:
Ø  Sequential Access
Ø  Direct Access
Ø  Random Access
Ø  Associative Access
v  Sequential Access
o   Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut record.
o   Akses dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik.
o   Informasi pengalamatan dipakai untuk memisahkan record-record dan untuk membantu proses pencarian.
o   Mekanisme baca/tulis digunakan secara bersama (shared read/write mechanism), dengan cara berjalan menuju lokasi yang diinginkan untuk mengeluarkan record.
o   Waktu access record sangat bervariasi.
o   Contoh sequential access adalah akses pada pita magnetik.

v  Direct Access
ü Seperti sequential access, direct access juga menggunaka shared read/write mechanism, tetapi setiap blok dan record memiliki alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik.
ü Akses dilakukan secara langsung terhadap kisaran umum (general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir.
ü Waktu aksesnya bervariasi.
ü Contoh direct access adalah akses pada disk.

v  Random Access
ü  Setiap lokasi dapat dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung.
ü  Waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan.
ü  Contoh random access adalah sistem memori utama.

v  Associative Access
ü  Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan berdasarkan alamatnya.
ü  Seperti pada RAM, setiap lokasi memiliki mekanisme pengalamatannya sendiri.
ü  Waktu pencariannya tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya.
ü  Contoh associative access adalah memori cache.



3.) Gambarkan dan Jelaskan hirarki memori?

ü  Hirarki Memori

Tiga pertanyaan dalam rancangan memori, yaitu :
Berapa banyak?         Berapa cepat? Berapa mahal?
Kapasitas.                  Waktu access  Harga


Setiap spektrum teknologi mempunyai hubungan sbb.:
Ø  Semakin kecil waktu access, semakin besar harga per bit.
Ø  Semakin besar kapasitas, semakin kecil harga per bit.
Ø  Semakin besar kapasitas, semakin besar waktu access.

Untuk mendapatkan kinerja terbaik, memori harus mampu mengikuti CPU. Artinya apabila CPU sedang mengeksekusi instruksi, kita tidak perlu menghentikan CPU untuk menunggu datangnya instruksi atau operand.
Untuk mendapatkan kinerja terbaik, memori menjadi mahal, berkasitas relatif rendah, dan waktu access yang cepat.

Untuk memperoleh kinerja yang optimal, perlu kombinasi teknologi komponen memori. Dari kombinasi ini dapat disusun hirarki memori sbb.:


Gambar Hirarki Memory :






4.) Jelaskan fungsi cache dakam mempercepat kinerja
         Computer?

Cache berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara untuk data atau instruksi yang diperlukan oleh processor. Secara gampangnya, cache berfungsi untuk mempercepat akses data pada komputer karena cache menyimpan data/informasi yang telah diakses oleh suatu buffer, sehingga meringankan kerja processor

Dalam Internet sebuah proxy cache dapat mempercepat proses browsing dengan cara menyimpan data yang telah diakses di komputer yang berjarak dekat dengan komputer pengakses. Jika kemudian ada user yang mengakses data yang sama, proxy cache akan mengirim data tersebut dari cache-nya, bukan dari tempat yang lama diakses. Dengan mekanisme HTTP, data yang diberikan oleh proxy selalu data yang terbaru, karena proxy server akan selalu mencocok kan data yang ada di cache-nya dengan data yang ada di server luar..





































Reaksi:

0 komentar:

Poskan Komentar