Materi 2

Memori Komputer

Memori computer merupakan bagian terpenting dari komponen komputer yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan informasi yang harus diatur dan dijaga sebaik-baiknya. Memori juga di artikan sebagai perangkat yang amat penting dalam sistem berbasis mikroprosesor, mikrokontroller, maupun PC. Memori digunakan untuk menyimpan data baik yang digunakan sebagai program maupun sebagai penyimpan data yang diproses oleh CPU.
Pengertian menurut istilah memory biasanya merujuk pada media atau tempat untuk menyimpan data. Yang dapat dikatakan bahwa memori merupakan perangkat keras yang digunakan untuk menyimpan data atau informasi dan dapat dibaca atau diambil kembali saat diperlukan.

Jenis-Jeni Memori (Media Penyimpanan)
Memori merupakan media penyimpanan data pada komputer, yang mana memory ini dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

A. MEMORI INTERNAL

Memory internal adalah memori yang terpasang langsung pada motherboard. Memori jenis ini dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Memori internal memiliki fungsi sebagai pengingat. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Secara lebih rinci, fungsi dari memori utama adalah :

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

·         Menyimpan daya hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke peranti keluaran (Out put)

·         Menampung program/instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari
peranti pengingat sekunder

Jika dicermati, perkembangan memori mengarah pada peningkatan kemampuan memori dalam mengalirkan data baik dari dan ke prosessor maupun perangkat lain. Baik itu peningkatan access time maupun lebar bandwidth memori.

Selain itu, peningkatan kapasitas memori juga berkembang. Jika dulu, dengan sistem 8088, memori 1MB dalam satu keping memori sudah sangat mencukupi, kini bahkan beberapa perusahaan membuat kapasitas memori sebesar 2GB dalam satu kepingnya. Yang tidak kalah berkembang adalah adanya kecenderungan penurunan tegangan kerja yang dibutuhkan oleh memori untuk bekerja secara optimal.

Memori Internal dibedakan menjadi dua macam: ROM dan RAM. Selain itu, terdapat pula memori yang disebut Cache Memory.

A. ROM

ROM (Read Only Memory) adalah perangkat keras pada komputer berupa chip memori yang isinya hanya dapat dibaca. Jenis memori ini datanya hanya bisa dibaca dan tidak bisa ditulis secara berulang-ulang. Memori ini berjenis non-volatile, artinya data yang disimpan tidak akan hilang walaupun Power Supply dimatikan. Karena itu memori ini biasa digunakan untuk menyimpan program utama dari suatu sistem. ROM pada komputer disediakan oleh vendor komputer dan berisi program atau data. Di dalam PC, ROM biasa disebut BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS.

1. Jenis – jenis ROM :

·         PROM (Programmable Read Only Memory).

Chip PROM adalah suatu chip yang kosong yang dimana program dapat dituliskan ke dalamnya dengan menggunakan suatu peralatan khusus. Chip PROM dapat diprogram sekali dan biasanya digunakan oleh pabrik sebagai control device di dalam produk-produknya.

·         EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory).

EPROM mirip dengan PROM, tetapi program dapat dihapus dan program yang baru bisa dituliskan ke dalamnya dengan menggunakan suatu peralatan khusus yang menggunakan sinar ultraviolet. EPROM digunakan untuk controlling device, seperti robot dan sebagainya.

·         EEPROM (Electronic Erasable Programmable Read Only Memory).

Chip EEPROM dapat diprogram ulang dengan menggunakan suatu electric impulses yang khusus. Mereka tidak perlu dicabut atau diubah.

B. RAM

Ram (Random Access Memory) adalah jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer dihidupkan dan sebagai suatu penyimpanan data yang dapat dibaca atau ditulis dan dapat dilakukan secara berulang-ulang dengan data yang berbeda-beda. Jenis memori ini merupakan jenis volatile (mudah menguap), yaitu data yang tersimpan akan hilang jika Power Supplynya dimatikan. Karena program utamanya tidak pernah disimpan di RAM. Random artinya data yang disimpan pada RAM dapat diakses secara acak.

1. Jenis – jenis RAM :

·         DRAM (Dynamic Randonm Access Memory)

DRAM adalah jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data yang terkandung didalamnya tidak hilang.

·         EDO RAM (Extended Data Out Random Access Memory)

EDO RAM adalah jenis memori yang digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium. Cocok untuk bus yang memiliki kecepatan sampai dengan 66 MHz.

·         SDRAM (Sychronous Dynamic Random Access Memory)

SDRAM adalah jenis RAM yang merupakan kelanjutan dari DRAM namun telah disnkronisasi oleh clock sistem dan memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. Cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz.

·         RDRAM (Rambus Dynamic Random Access Memory)

RDRAM adalah jenis memory yang lebih cepat dan lebih mahal dari pada SDRAM. Memory ini bisa digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium 4.

·         DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM)

RAM jenis ini memiliki kecepatan sangat tinggi dengan menggandakan kecepatan SD RAM. RAM jenis ini mengkonsumsi sedikit power listrik. Slot Memori untuk DDR SDRAM adalah 184 pin, bentuknya adalah RIMM.

·         DDR RAM ( Double Data Rate Random Access Memory)

DDR RAM adalah jenis RAM yang menggunakan teknologi double clock cycle. DDR RAM ini berbeda dengan SDRAM yang hanya melakukan single clock cycle. Sehingga DDR RAM mamapu mentransfer data 2 kali lebih cepat.

·         DDR2 RAM

DDR2 RAM memiliki clock cycle dua kali lebih cepat dibandingkan DDR RAM. Memory clock-nya terentang dari 100 MHz sampai 266 MHz.

·         DDR3 RAM

DDR3 RAM memiliki clock cycle yang tidak jauh berbeda dengan DDR2 yaitu dari 100 MHz sampai 266 MHz. Bedanya terletak pada frekuensi transfernya yang lebih tinggi yaitu mencapai 2133 MHz ( DDR2 maksimalnya hanya sampai 1066 MHz ).

C. Cache memory

Cache memory adalah tipe RAM tercepat yang ada, dan digunakan oleh CPU, hard drive, dan beberapa komponen lainnya. Seperti halnya RAM, lebih banyak cache memory adalah lebih baik, akan tetapi biasanya cache pada CPU dan hard drive tidak dapat diupgrade menjadi lebih banyak. Contoh yang dapat dilihat misalnya adalah pada CPU Pentium II terdapat 512 KiloByte cache, dan pada hard drive IBM 9LZX SCSI terdapat 4 MegaBytes cache. Seperti halnya RAM, pada umumnya data akan dilewatkan dulu pada cache memory sebelum menuju komponen yang akan menggunakannya (misalnya CPU). Selain itu cache memory menyimpan pula sementara data untuk akses cepat. Kecepatan cache memory juga menjadi unsur yang penting.

B. MEMORI EKSTERNAL

Memory Eksternal adalah memori yang menyimpan data dalam media fisik berbentuk kaset atau disk. Memori eksternal berfungsi untuk menyimpan data atau program. Konsep dasar memori eksternal adalah :

·         Menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak.

·         Memori eksternal yaitu perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama.

·         Memori eksternal mempunyai dua tujuan utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan juga untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.

Jenis – jenis Memori eksternal :

1.Multiple Disk

A. Harddisk

Hard disk merupakan salah satu media penyimpan data pada komputer yang terdiri dari kumpulan piringan magnetis yang keras dan berputar, serta komponen-komponen elektronik lainnya. 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),

B. Flashdisk

Flashdisk adalah media penyimpan  yang sangat praktis, karena selain bentuknya yang kecil dan ramping juga memiliki kapasitas penyimpan yang cukup besar, selain itu pemasangannya sangat mudah yaitu menggunakan port universal serial bus (USB).

Flash disk dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti :

·         Sebagai storage (penyimpan data)

·         Sebagai MP3 player

·         Sebagai voice recording

·         Sebagai FM Tuner (radio)

 C. Floppydisk

Floppy disk atau Disket adalah perangkat penyimpanan data yang terdiri dari sebuah medium penyimpanan magnetis bulat yang tipis dan lentur, dilapisi lapisan persegi yang berbentuk persegi atau persegi panjang.

·         Perkembangan Floppy Disk

Tahun 1969 merupakan awal dari Floppy Disk. Pada awal kemunculannya Floppy Disk berukuran 8 inchi dan hanya dapat menyimpan data sebesar 79,7kb. Saat itu floppy disk hanya dapat membaca ( read only ) sehingga ketika data tersimpan tidak dapat dimodifikasi atau dihapus.

Tahun 1976, hadir Floppy Disk berukuran 5¼ inchi. Dapat menyimpan data sebesar 110 kB. Pada perkembangannya terdapat Floppy disk 5¼ inchi yang dapat menyimpan data sebesar 360 kb. Pada Floppy Disk 5¼ inchi telah dapat memodifikasi data dan menghapus data.

Pada tahun 1982 Floppy Disk ukurannya 3½ inchi. Pada awal kemunculannya hanya dapat menyimpan data 264 kb. Pada perkembangan selanjutnya terdapat Floopy Disk 3½ inchi yang berukuran 200 MB. Pada tahun 1990 an keberadaan Floppy Disk berukuran 5¼ inchi mulai lenyap dan Floppy Disk ukuran 3½ inchi menjadi dominan.

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.

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.

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.

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.

4.Pita Magnetik

Sistem pita magnetik menggunakan teknik pembacaan dan penulisan yang identik dengan sistem disk magnetik.Medium pita magnetik berbentuk track – track paralel, sistem pita lama berjumlah 9 buah track sehingga memungkinkan penyimpanan satu byte sekali simpan dengan satu bit paritas pada track sisanya. Sistem pita baru menggunakan 18 atau 36 track sebagai penyesuaian terhadap lebar word dalam format digital.Seperti pada disk, pita magnetik dibaca dan ditulisi dalam bentuk blok – blok yang bersambungan (kontinyu) yang disebut physical record. Blok – blok tersebut dipisahkan oleh gap yang disebut inter-record gap.  

Head pita magnetik merupakan perangkat sequential access. Head harus menyesuaikan letak record yang akan dibaca ataupun akan ditulisi. Apabila head berada di tempat lebih atas dari record yang diinginkan maka pita perlu dimundurkan dahulu, baru dilakukan pembacaan dengan arah maju. Hal ini sangat berbeda pada teknologi disk yang menggunakan teknik direct access.

Kecepatan putaran pita magnetik adalah rendah sehingga transfer data menjadi lambat, saat ini pita magnetik mulai ditinggalkan digantikan oleh jenis – jenis produk CD.

Klik Disini untuk mendownload