Catatan Perkuliahan Dasar Komputer

                Masalah-Masalah Input atau Output

1.      Periferal yang berfairasi

·         Pengiriman jumlah data yang berubah

·         Dengan kecepatan yang berbeda

·         Dalam format yang berbeda

2.      Semua periferal I/O berkecepatan lebih lambat dari CPU dan RAM

3.      Memerlukan modul I/O

Input biasanya bisa merubah hanya kesistem digital saja, sedangkan dengan Output bisa merubah diginal maupun analog. 

Modul Input atau Output

1.     Interface ke CPU dan memori

·        Melalui sistem bus atau perpindahan utama

2.     Interface ke satu atau lebih periferal

·        Melalui link yang sesuai, misalnya : pada gambar, interfacenya mengacu hanya khusus kepada gambar.

Peralatan Exsternal

1.      Terbaca oleh Manusia, peralatan yang bisa dilihat atau dibaca oleh Manusia seperti monitor, printer, keyboard, mouse, speaker, dll.

2.      Terbaca oleh Mesin, peralatan yang hanya bisa terbaca oleh Mesinnya.  Misalkan, sensor, pengawasan dan control, aktuator, pita atau disk magnetik, dll.

3.      Komunikasi, untuk komunikasi sendiri bisa melalui modem, atau bahkan NIC (Network Interface Card).

Langkah Modul I/O Module

1.      Control dan Timing, yaitu mengkoordinasi lalu lintas antara sumber daya internal dan perangkat exsternal.

2.      Komunikasi Processor

3.      Komunikasi Perangkat

4.      Data Buffering

5.      Deteksi Kesalahan

Langkah Kontrol Transfer Data (Exsternal ke CPU) I/O

1.      CPU meminta modul I/O untuk memeriksa status perangkat yang terhubung

2.      Modul I/O menjawab status perangkat

3.      Jika sedang ON dan siap mengirim, CPU minta transfer data, dengan perintah tertentu ke modul I/O.

4.      Modul I/O akan memperoleh unit data (misalnya 8 bit atau 16 bit) dari perangkat eksternal.

5.      Data akan ditransfer dari modul I/O ke processor.

Operating System (OS)

OS (Operating System) merupakan suatu program yang mengatur eksekusi program-program aplikasi dan berfungsi sebagai interface antara pengguna komputer dengan hardwere komputer.  Sedangkan tujuan dan fungsi dari OS sendiri, yaitu :

Tujuannya :

1.      Kemudahan

·         OS membuat komputer lebih mudah untuk digunakan

2.      Efisiensi

·         OS memungkinkan sumber daya sistem komputer digunakan dengan cara yang efisien

3.      Kemampuan berkembang

·         OS harus disusun sedemikian rupa sehingga memungkinkan pengembangan yang efektif, pengujian dan penerapan.  Fungsi sistem baru yang tanpa menggunakan layanan yang telah ada.

·         Hardwere             OS            Utilities           Aplication Programs

Fungsinya :

1.      Pembuatan program

2.      Eksekusi program

3.      Akses keperangkat I/O

4.      Akses terkontrol kefile

5.      Akses sistem

6.      Deteksi error dan respons

7.      Laporan

Tipe – Tipe Sistem Operasi

1.      Sistem-Sistem Lama

·         Akhir dari tahun 1940 sampai dengan pertengahan 1950, disini tidak terdapat dengan sistem operasi, tetapi langsung terhubung dengan hardwere.  Namun, dengan begitu menimbulkan masalah-masalah diantaranya : masalah penjadwalan (Schedulling) dan waktu setup (Setup Time).

2.      Sistem Batch Sederhana

·         Program resident monitor

·         Pengguna mengajukan job ke operator

·         Operator mengumpulkan job

·         Monitor mengontrol rangkaian event untuk memproses kumpulan-kumpulan job

·         Setiap job dibuat bercabang agar dapat kembali

·         Single program (Uni-Programming)

·         Multi programming (Multi-Tasking)

3.      Sistem Pembagian Waktu

·         Mengizinkan pengguna untuk berkomunikasi langsung dengan komputer.

·         Sebagai contoh interactive.

Proses-Proses Penjadwalan

Proses request mengaju ke long term queue lalu kepada short term queue dengan itu menuju CPU dan yang terakhir end.

          Manajemen Memori

            Uni program (program tunggal) yang memiliki memorinya terpisah menjadi dua bagian, satu untuk OS yaitu ke arah monitor, dan satunya lagi untuk eksekusi program.

Multi program “penggunaannya” merupakan bagian dari proses yang sedang aktif.

Swapping (Penukaran)

1.      Masalah : I/O lebih lambat dibandingkan dengan CPU, meskipun demikian pada sistem multi-programming, CPU akan mempunyai banyak waktu kosong (tidak dalam bekerja).

2.      Solusinya : menambah memori utama, dengan akibatnya harganya mahal, dan diutamakan untuk memprogram besar.  Dan swapping dapat memindahkan isi memori utama kememori sekunder.

Karakteristik Dan Cara Kerja Dari RAID

    

        RAID merupakan kependekan dari “Redundant Array of Independent Disk”. Konsep RAID diciptakan untuk mendapatkan kapasitas yang lebih besar dan/atau Fault tolerance yang disebabkan oleh kerusakan Harddisk. Fault Tolerance adalah kemampuan dari suatu system untuk dapat tetap berfungsi meskipun mengalami kegagalan. 

            RAID menggabungkan beberapa hard disk fisik ke dalam sebuah unit logis penyimpanan, dengan menggunakan perangkat lunak atau perangkat keras khusus. Solusi perangkat keras umumnya didesain untuk mendukung penggunaan beberapa hard disk secara sekaligus, dan sistem operasi tidak perlu mengetahui bagaimana cara kerja skema RAID tersebut. Sementara itu, solusi perangkat lunak umumnya diimplementasikan di dalam level sistem operasi, dan tentu saja menjadikan beberapa hard disk menjadi sebuah kesatuan logis yang digunakan untuk melakukan penyimpanan.

Ada beberapa konsep kunci di dalam RAID: mirroring (penyalinan data ke lebih dari satu buah hard disk), striping (pemecahan data ke beberapa hard disk) dan juga koreksi kesalahan, di mana redundansi data disimpan untuk mengizinkan kesalahan dan masalah untuk dapat dideteksi dan mungkin dikoreksi (lebih umum disebut sebagai teknik fault tolerance/toleransi kesalahan).

        Level-level RAID yang berbeda tersebut menggunakan salah satu atau beberapa teknik yang disebutkan di atas, tergantung dari kebutuhan sistem. Tujuan utama penggunaan RAID adalah untuk meningkatkan keandalan/reliabilitas yang sangat penting untuk melindungi informasi yang sangat kritis untuk beberapa lahan bisnis, seperti halnya basis data, atau bahkan meningkatkan kinerja, yang sangat penting untuk beberapa pekerjaan, seperti halnya untuk menyajikan video on demand ke banyak penonton secara sekaligus.

           Struktur RAID itu sendiri dimana Disk memiliki resiko untuk mengalami kerusakan. Kerusakan ini dapat berakibat turunnya kinerja atau pun hilangnya data. Meski pun terdapat backup data, tetap saja ada kemungkinan data yang hilang karena adanya perubahan setelah terakhir kali data di-backup. Karenanya reliabilitas dari suatu disk harus dapat terus ditingkatkan.

             Berbagai macam cara dilakukan untuk meningkatkan kinerja dan juga reliabilitas dari disk. Biasanya untuk meningkatkan kinerja, dilibatkan banyak disk sebagai satu unit penyimpanan. Tiap-tiap blok data dipecah ke dalam beberapa subblok, dan dibagi-bagi ke dalam disk-disk tersebut. Ketika mengirim data disk-disk tersebut bekerja secara paralel, sehingga dapat meningkatkan kecepatan transfer dalam membaca atau menulis data. Ditambah dengan sinkronisasi pada rotasi masing-masing disk, maka kinerja dari disk dapat ditingkatkan. Cara ini dikenal sebagai RAID. Selain masalah kinerja RAID juga dapat meningkatkan realibilitas dari disk dengan jalan melakukan redundansi data.

              Tiga karakteristik umum dari RAID ini, yaitu :

1. RAID adalah sekumpulan disk drive yang dianggap sebagai sistem tunggal disk.

2. Data didistribusikan ke drive fisik array.

3. Kapasitas redunant 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 dapat dibagi menjadi 8 level yang berbeda :

Gambar:  RAID 0 + 1 dan 1 + 0

RAID level pertama: mirroring

RAID level kedua : Koreksi kesalahan dengan menggunakan kode Humming.

RAID level ketiga : Pengecekan terhadap disk tunggal di dalam sebuah kelompok disk.

RAID level keempat: Pembacaan dan penulisan secara independen

RAID level kelima : Menyebarkan data dan paritas ke semua drive (tidak ada pengecekan terhadap disk tunggal)

              Berdasarkan refensi yang kami dapat, ada 3 macam metode RAID berdasarkan kegunaannya yang dapat digunakan, yaitu:

RAID 0 (metode Striping)

RAID 1 (metode Mirroring)

RAID 0+1 (metode Striping + Mirroring)

RAID 0 (untuk kecepatan)

     Level RAID

1.  RAID level 0

     RAID level 0 menggunakan kumpulan disk dengan striping pada level blok, tanpa redundansi. Jadi hanya menyimpan melakukan striping blok data ke dalam beberapa disk. Level ini sebenarnya tidak termasuk ke dalam kelompok RAID karena tidak menggunakan redundansi untuk peningkatan kinerjanya.

    Sebenarnya bukan RAID karena tidak menggunakan redundansi dalam meningkatkan kinerjanya. Data didistribusikan pada seluruh disk secara array merupakan keuntungan daripada 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 58 disk logik. Mekanisme tranfer data dalam satu sektor sekaligus sehingga hanya baik untuk menangani transfer data besar.

     RAID 0 yg dikenal juga dgn metode Striping digunakan utk mempercepat kinerja hardisk. Kapasitas total hardisk pada metode ini adalah jumlah kapasitas hardisk pertama ditambah hardisk kedua. Metodenya dilakukan dengan cara membagi data secara terpisah ke dua buah hardisk. Jadi separuh data ditulis ke hardisk pertama dan separuhnya lagi ditulis ke hardisk kedua. Secara teoritis cara ini akan mempercepat penulisan/pembacaan harddisk. Keburukan dari cara ini adalah apabila salah satu hardisk rusak maka seluruh data akan hilang.

    Disk Striping mengijinkan kita untuk menulis data ke beberapa Harddisk daripada menulis data ke satu Harddisk saja. Dengan Disk Striping, setiap Harddisk fisik akan dibagi menjadi beberapa elemen stripe (berkisar antara 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256KB, 512KB, to 1024KB). Setiap bagian stripe dalam setiap Harddisk disebut strip.
Disk Striping dapat meningkatkan kinerja karena pengaksesan data diakses dengan lebih dari satu harddisk, sehingga lebih banyak spindle disk yang bekerja dalam melayani I/O data. Namun Disk Striping (RAID 0) tidak memiliki data redundancy / proteksi data terhadap kerusakan harddisk, karena semua data ditulis langsung apa adanya ke semua Harddisk.

Dari sisi kapasitas, maka RAID 0 kita dapat menggunakan 100% dari total jumlah kapasitas harddisk yang terpasang.
Contoh: 4 unit Harddisk 300GB RAID 0 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar
1.2TB

2.   RAID level 1

      RAID level 1 ini merupakan disk mirroring, menduplikat setiap disk. Cara ini dapat meningkatkan kinerja disk, tetapi jumlah disk yang dibutuhkan menjadi dua kali lipat, sehingga biayanya menjadi sangat mahal. Pada level 1 (disk duplexing dan disk mirroring) data pada suatu partisi hard disk disalin ke sebuah partisi di hard disk yang lain sehingga bila salah satu rusak , masih tersedia salinannya di partisi mirror.

    RAID 1 yang dikenal juga dengan metode Mirroring digunakan untuk mendapatkan keamanan data (backup). Metodenya dilakukan dengan cara menyalin isi harddisk pertama ke harddisk kedua. Jadi apa yang ditulis pada hardisk pertama akan juga ditulis di hardisk kedua. Apabila salah satu hardisk rusak, maka data pada hardisk yang satunya masih ada. Keburukan dari cara ini adalah tidak adanya peningkatan kinerja sama sekali, performannya malah akan sedikit lebih pelan dibanding performan hardisk single (non-RAID). Selain itu kapasitas total yang anda dapat dengan metode ini hanyalah sebesar kapasatitas satu hardisk saja.

     RAID 1 (Disk Mirroring) bekerja dengan prinsip cermin, yaitu berpasang-pasangan dan identik antara satu dengan yang lainnya. Jadi dengan RAID 1, data yang ditulis ke satu Harddisk secara simultan ditulis juga ke Harddisk yang lainnya. Sehingga jika terjadi kerusakan 1 Harddisk pada RAID 1, system server masih memiliki data cadangan di harddisk yang lainnya. Dan pada saat Harddisk yang rusak diganti dengan yang baru, maka secara otomatis, harddisk pengganti yang baru dipasang akan melakukan sinkronisasi data dengan harddisk yang masih berfungsi (rebuilding) Keuntungan dari RAID 1 adalah data memiliki cadangan antara yang ada di harddisk yang satu dengan yang lainnya. Dan karena isi dari kedua Harddisk tersebut adalah identik, tidak jadi masalah harddisk yang mana yang boleh rusak selama pada suatu saat hanya satu Harddisk yang rusak, sampai proses sinkronisasi berikutnya selesai.

Dari sisi kapasitas, maka RAID 1 kita akan hanya memiliki kapasitas harddisk yang dapat digunakan sebanyak 50% dari total kapasitas Harddisk yang terpasang
Contoh: 4 unit Harddisk 300GB RAID 1 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 600GB.

3.  RAID level 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 level 2 ini merupakan pengorganisasian dengan error-correcting-code (ECC). Seperti pada memori di mana pendeteksian terjadinya error menggunakan paritas bit. Setiap byte data mempunyai sebuah paritas bit yang bersesuaian yang merepresentasikan jumlah bit di dalam byte data tersebut di mana paritas bit=0 jika jumlah bit genap atau paritas=1 jika ganjil. Jadi, jika salah satu bit pada data berubah, paritas berubah dan tidak sesuai dengan paritas bit yang tersimpan. Dengan demikian, apabila terjadi kegagalan pada salah satu disk, data dapat dibentuk kembali dengan membaca error-correction bit pada disk lain.

4.   RAID level 3

    RAID level 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 59 mengeksekusi sebuah permintaan I/O saja sehingga kalau digunakan pada lingkungan transaksi data tinggi terjadi penurunan kinerja.

 

5. RAID level 4

   RAID – 4 menggunakan teknik akses yang independen untuk setiap disknya sehingga permintaan baca atau tulis dilayani secara paralel. RAID ini cocok untuk menangani sistem 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 level 4 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved, yaitu menggunakan striping data pada level blok, menyimpan sebuah paritas blok pada sebuah disk yang terpisah untuk setiap blok data pada disk-disk lain yang bersesuaian. Jika sebuah disk gagal, blok paritas tersebut dapat digunakan untuk membentuk kembali blok-blok data pada disk yang gagal tadi. Kecepatan transfer untuk membaca data tinggi, karena setiap disk-disk data dapat diakses secara paralel. Demikian juga dengan penulisan, karena disk data dan paritas dapat ditulis secara paralel.

6.  RAID level 5

   RAID level 5 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved tersebar. Data dan paritas disebar pada semua disk termasuk sebuah disk tambahan. Pada setiap blok, salah satu dari disk menyimpan paritas dan disk yang lainnya menyimpan data. Sebagai contoh, jika terdapat kumpulan dari 5 disk, paritas blok ke n akan disimpan pada disk (n mod 5) + 1; blok ke n dari empat disk yang lain menyimpan data yang sebenarnya dari blok tersebut. Sebuah paritas blok tidak menyimpan paritas untuk blok data pada disk yang sama, karena kegagalan sebuah disk akan menyebabkan data hilang bersama dengan paritasnya dan data tersebut tidak dapat diperbaiki. Penyebaran paritas pada setiap disk ini menghindari penggunaan berlebihan dari sebuah paritas disk seperti pada RAID level 4.

kemungkinannya

Dari sisi kapasitas, maka RAID 5 kita akan memiliki kapasitas harddisk yang dapat digunakan sebanyak (N-1) x Kapasitas HDD dari total kapasitas Harddisk yang terpasang, dimana N adalah jumlah Harddisk.
Contoh:
• 3 unit Harddisk 300GB RAID 5 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 600GB.
• 4 unit Harddisk 300GB RAID 5 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 900GB.
• 5 unit Harddisk 300GB RAID 5 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 1.2TB, dst.

7. RAID level 6

    RAID level 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.

    RAID level 6 disebut juga redundansi P+Q, seperti RAID level 5, tetapi menyimpan informasi redundan tambahan untuk mengantisipasi kegagalan dari beberapa disk sekaligus. RAID level 6 melakukan dua perhitungan paritas yang berbeda, kemudian disimpan di dalam blok-blok yang terpisah pada disk-disk yang berbeda. Jadi, jika disk data yang digunakan sebanyak n buah disk, maka jumlah disk yang dibutuhkan untuk RAID level 6 ini adalah n+2 disk. Keuntungan dari RAID level 6 ini adalah kehandalan data yang sangat tinggi, karena untuk menyebabkan data hilang, kegagalan harus terjadi pada tiga buah disk dalam interval rata-rata untuk perbaikan data (Mean Time To Repair atau MTTR). Kerugiannya yaitu penalti waktu pada saat penulisan data, karena setiap penulisan yang dilakukan akan mempengaruhi dua buah paritas blok.

kemungkinannya

Dari sisi kapasitas, maka RAID 6 kita akan memiliki kapasitas harddisk yang dapat digunakan sebanyak (N-2) x Kapasitas HDD dari total kapasitas Harddisk yang terpasang, dimana N adalah jumlah Harddisk.
Contoh:
• 4 unit Harddisk 300GB RAID 6 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 600GB.
• 5 unit Harddisk 300GB RAID 6 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 900GB.
• 6 unit Harddisk 300GB RAID 6 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 1.2TB, dst.

daftar pustaka :
1. http://nasari.wordpress.com/2010/04/30/pengertian-raid/
2. http://adyt.blog.unsoed.ac.id/category/organisasi-dan-arsitektur-komputer/
3. http://oobelix7.blogspot.com/2012/10/cara-kerja-raid.html

Internal Memory

• Pengertian Internal Memory 

          Memori internal adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor register yang terdapat di dalam prosesor, cache memori dan memori utama berada di luar prosesor.  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 Menampung program/instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat sekunder.

• Jenis-Jenis Internal Memory

          a)  ROM (Read Only Memory)  merupakan perangkat keras pada komputer berupa chip memori semikonduktor 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 mudah menguap (hilang) walaupun catu dayanya 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. Instruksi dalam BIOS inilah yang akan dijalankan oleh mikroprosesor ketika komputer mulai dihidupkan.

Sampai sekarang dikenal beberapa jenis ROM yang pernah beredar dan terpasang pada komputer, antara lain PROM :
 

 

           Jenis ROM:

1.  PROM (Progammable Read-Only-Memory) yaitu Jika isi ROM ditentukan oleh vendor, PROM dijual dalam keadaan kosong dan kemudian dapat diisi dengan program oleh pemakai. Setelah diisi dengan program, isi PROM tak bisa dihapus.
2. EPROM (Erasable Programmable Read-Only-Memory) yaitu Berbeda dengan PROM, isi EPROM dapat dihapus setelah diprogram. Penghapusan dilakukan dengan menggunakan sinar ultraviolet.
3. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only0Memory) yaitu EEPROM dapat menyimpan data secara permanen, tetapi isinya masih bisa dihapus secara elektris melalui program. Salah satu jenis EEPROM adalah Flash Memory. Flash Memory biasa digunakan pada kamera digital, konsol video game, dan cip BIOS.

     b)  RAM (Random Access Memory) Merupakan jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer sihidupkan 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 catu dayanya dimatikan. Karena alasan tersebut, maka program utama tidak pernah disimpan di RAM. Random artinya data yang disimpan pada RAM dapat diakses secara acak. Modul memori RAM yang umum diperdagangkan berkapasitas 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB, dan 4 GB.

RAM dibagi lagi menjadi dua jenis, yaitu jenis Statik dan Dinamik. RAM statik menyimpan satu bit informasi dalam sebuah flip-flop. RAM statik biasanya digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang tidak memerlukan kapasitas memori RAM yang besar. RAM dinamik menyimpan satu bit informasi data sebagai muatan. RAM dinamik menggunakan kapasitansi gerbang substrat sebuah transistor MOS sebagai sel memori elementer. Untuk menjaga agar data yang tersimpan RAM dinamik tetap utuh, data tersebut harus disegarkan kembali dengan cara membaca dan menulis ulang data tersebut ke memori. RAM dinamik ini digunakan untuk aplikasi yang memerlukan RAM dengan kapasitas besar, misalnya dalam sebuah komputer pribadi (PC).

 

 

Jenis RAM:
a.  DRAM (Dynamic Random Access Memory) yaitu jenis RAM yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam kapasitor dalam satu sirkuit terpadu. Data yang terkandung di dalamnya harus disegarkan secara berkala oleh CPU agar tidak hilang. Hal ini membuatnya sangat dinamis dibandingkan dengan memori lainnya. Dalam strukturnya, DRAM hanya memerlukan satu transistor dan kapasitor per bit, sehingga memiliki kepadatan sangat tinggi.

b.  SRAM (Static Random Access Memory) yaitu jenis RAM (sejenis memori semikonduktor) yang tidak menggunakan kapasitor. Hal ini mengakibatkan SRAM tidak perlu lagi disegarkan secara berkala seperti halnya dengan DRAM. Ini juga sekaligus membuatnya memiliki kecepatan lebih tinggi dari DRAM. Berdasarkan fungsinya terbagi menjadi Asynchronous dan Synchronous.

c.  EDORAM (Extended Data Out Random Accses Memory) yaitu jenis RAM yang dapat menyimpan dan mengambil isi memori secara bersamaan, sehingga kecepatan baca tulisnya pun menjadi lebih cepat. Umumnya digunakan pada PC terdahulu sebagai pengganti Fast Page Memory (FPM) RAM. Seperti FPM DRAM, EDO RAM memiliki kecepatan maksimal 50MHz EDO RAM uga harus membutuhkan L2 Cache untuk membuat semuanya berjalan dengan cepat, namun jika user tidak memilikinya, maka EDO RAM akan berjalan jauh lebih lambat.

d.  FPM RAM (Fast Page Mode DRAM) yaitu model DRAM paling lama. Masalah yang sering muncul dari FPM DRAM adalah kecepatan transfernya yang lambat yakni maksimum 50MHz.

e.  SDRAM (Synchronous Dynamic Random Acces Memory) yaitu SDRAM bukanlah sebuah ekstensi dari seri EDO RAM yang lama, namun merupakan tipe baru dari DRAM. SDRAM mulai berjalan dengan kecepatan transfer 66MHz, sementara mode halaman DRAM dan EDO yang lebih lama akan berjalan di maksimal 50MHz. SDRAM sekarang ini dapat berjalan dengan kecepatan 133MHz (PC133), dan bakan hingga 180MHz atau lebih tinggi. Untuk mempercepat kinerja processor, maka RAM generasi baru seperti DDR dan RDRAM biasanya dapat mendukung performa yang lebih baik.

f.  DDR (Double Data Rate SDRAM) yaitu DDR pada dasarnya memiliki kecepatan transfer dua kali lipat daripada SDRAM. DDR akan beroperasi di 333MHz, dengan pengoperasian sebenarnya 166MHz * 2 (aka PC333 / PC2700) atau 133MHz*2 (PC266 / PC2100). DDR RAM juga kompatibel dengan SDRAM secara fisik, namun menggunakan bus parallel yang sama, sehingga membuat implemnetasi lebih mudah dibandingkan RDRAM, yang merupakan teknologi berbeda.

g.  RDRAM (Rambus Dynamic Random Acces Memory) yaitu salah satu tipe dari RAM dinamis sinkron yang diproduksi oleh Rambus Corporation menggunakan Bus Speed sebesar 800 MHz tetapi memiliki jalur data yang sempit (8 bit). RDRAM memiliki memory controller yang canggih sehingga tidak semua motherboard bisa mendukungnya. Contoh produk yang memakainya adalah 3dfx seri Voodoo4. RDRAM merupakan teknologi memory serial yang datang dengan tiga pilihan, yakni PC600, PC700, dan PC800. PC800 RDRAM didesain dengan double maximum kecepatan transfer daripada PC100 SDRAM, namun memiliki latensi tinggi. RDRAM memiliki multi channel, seperti pada motherboard Pentium 4, yang dapat menawarkan fungsi memori paling bagus, terutama ketika dipasangkan dengan memory PC1066 RDRAM. 

• Fungsi Internal Memory

1. Menyimpan data yang berasal dari peranti masukan sampai data dikirim ke ALU (Arithmeticand Logic Unit) untuk diproses
2. Menyimpan daya hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke peranti keluaran
3. Menampung program/instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dariperanti pengingat sekunder.

• Perbedaan Internal Memory dengan Register

Memori internal adalah memori yang berada diluar chip prosesor namun mengaksesannya langsung oleh prosesor.  Sedangkan Register berada di dalam chip prosesor, memori ini diakses langsung oleh prosesor dalam menjalankan operasinya. Register digunakan  sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor.

• Cara Kerja Internal Memory

Jika sebuah PC dinyalakan, program yang ada di dalam ROM segera mencari lokasi yang digunakan untuk menyimpan operating system apakah terdapat pada disket atau harddisk. Jika ditemukan, maka OS ini segera dipindahkan kedalam RAM. Tahap ini dikenal sebagai boot-up. Untuk selanjutnya, program-program aplikasi seperti misalnya: Windows dan lainnya juga dipindahkan kedalam RAM, dan kini komputer telah siap digunakan oleh pemakai.

• Kapan Internal Memory Digunakan

Pada saat data yang akan diproses atau pun 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 adress (alamat) tertentu, sehingga komputer dengan cepat dapat menemukan data yang di butuhkan.

• Siapa yang Paling Membutuhkan Internal Memory

CPU, untuk proses eksekusi (operasi) program, hingga dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU) tanpa modul perantara.

• Dimana Letak Internal Memory di Komputer 

  Memori internal 

1.  Berada diluar chip prosesor
2.  Mengaksesannya langsung oleh prosesor.
3.  Dibedakan menjadi memori utama dan cache memori.

Sumber:

1. http://mufari.files.wordpress.com/2009/10/memory.pdf

2. http://blog.um.ac.id/fetyayu/2011/12/08/cache-memory/

3. http://kuliah.dinus.ac.id/edi-nur/sb2-2.html

4. http://www.kiosbisnis.com/2012/04/cache-memory-memory-internal-dan-memory.html

Pengertian Jaringan Bus dan Interkoneksinya dalam Computer

Pengertian Jaringan BUS dan Interkoneksinya dalam Computer

• Pengertian Jaringan BUS

Bus merupakan jalur penghubung antar alat pada komputer yang digunakan sebagai media dalam proses melewatkan data pada suatu proses. Dan merupakan sekumpulan kabel yang merupakan alat transportasi informasi kesemua peralatan dalam sistem. Informasi tersebut dapat berupa data, perintah atau alamat.  iap Bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh Bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB ( Front Side Bus ).

Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh Bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan Bus lain yang lebih cepat sampai keBus utama. Untuk komunikasi antar Bus ini digunakan sebuah Bridge.

Bus ini bisa dianggap sebagai sebuah pipa, dimana pipa atau saluran tersebut digunakan untuk mengirimkan dan menerima informasi antar alat yang dihubungkannya. Pada sistem komputer, bus ini termasuk perangkat internal, kecepatan pengiriman informasi melalui bus ini dilakukan dengan kecepatan tinggi atau sebagai alat transformasi data dari terminal satu ke terminal lain di dalam CPU. Jalur utama aliran data antara processor ke komponen lainnya (seperti sound card, video card, memory) pada mainboard.

Pada motherboard terdapat saluran-saluran penghubung yang menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya. Saluran penghubung ini berupa garis-garis yang tercetak pada PCB motherboard. Melalui saluran-saluran inilah data, informasi, dan instruksi-instruksi yang diberikan pada komputer ditransfer/melintas dari komponen satu ke komponen lainnya. Data dan instruksi tersebut diangkut dalam wujud sinyal-sinyal elektronis yang mempunyai makna tertentu. Sekelompok saluran yang mempunyai fungsi yang sama disebut jalur atau bus. Saluran-saluran penghubung tadi disebut pula dengan istikah konduktor.

• Jenis-Jenis BUS

1. Dedicated
Merupakan metode di mana setiap bus ( saluran ) secara
permanen diberi fungsi atau subset fisik komponen komputer.
2. Time Multiplexed
Merupakan metode penggunaan bus yang sama untuk berbagai
keperluan,sehingga menghemat ruang dan biaya.

Kekurangan multiplexed bus adalah hanya memerlukan saluran sedikit sehingga menghemat tempat tapi kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimultipleks. Sedangkan untuk dedicated bus merupakan kebalikan dari multipexed bus.

• Metode Arbitrasi

Metode arbitrasi adalah metode pengaturan dari penggunaan bus, dan dapat dibedakan atas :
1. Tersentralisasi : menggunakan arbiter sebagai pengatur sentral
2. Terdistribusi : setiap bus memiliki access control logic

• Timing

Timing berkaitan dengan cara terjadinya event yang diatur pada bus system, dan dapat dibedakan atas :
1. Synchronous
Terjadinya event pada bus ditentukan oleh clock ( pewaktu )
2. Asynchronous
Terjadinya sebuah event pada bus mengikuti dan tergantung
pada event sebelumnya

• Jenis-Jenis Sistem BUS

Bus System dapat dibedakan atas:

Jalur data (data bus) terdiri dari beberapa (sejumlah) saluran data

Jalur adres (address bus) terdiri dari beberapa (sejumlah) saluran adres

Jalur kontrol (control bus) terdiri dari beberapa (sejumlah) saluran control

• Lebar BUS

Semakin lebar bus data, semakin besar bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Contohnya 8080 mempunyai 16 bit address bus memberikan 64k ruang address.

• Kelemahan Jaringan BUS

Apabila banyak terdapat perangkat I /O atau sistem memory yang dihubungkan ke BUS Data maka akan dapat menurunkan kinerja dari sistem keseluruhan, hal ini dikarenakan :

a.  Timbulnya propagation delay
b.  Timbulnya permasalahan Bottleneck
c.  Rekonfigurasi, isolasi kesalahan, dan instalasi perangkat baru sangat sulit untuk dilakukan karena  topologi BUS di rancang untuk efektifitas perangkat yang sudah ada sejak awal.
d.  Semakin panjang kabel BUS maka kekuatan sinyal yang di transmisi akan semakin berkurang.
e.  Kesalahan pada kabel komunikasi BUS akan berakibat semua jaringan akan down

• Kelebihan Jaringan BUS

a.  instalasi mudah

• Struktur BUS

Sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung.

1. Saluran Data

Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran diakitakan denang lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.

2. Saluran Alamat

Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul.

3. Saluran Kontrol

Saluran kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah mespesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read, transfer ACK, bus request, bus grant, interrupt request, interrupt ACK, clock, reset.

• Contoh-Contoh BUS

Banyak perusahaan yang mengembangakan bus-bus antarmuka terutama untuk perangkat peripheral. Diantara jenis bus yang beredar di pasaran saat ini adalah, PCI, ISA, USB, SCSI, FuturaBus+, FireWire, dan lain-lain. Semua memiliki keunggulan, kelemahan, harga, dan teknologi yang berbeda sehingga akan mempengaruhi jenis-jenis penggunaannya.

Bus ISA : Industri computer personal lainnya merespon perkembangan ini dengan mengadopsi standarnya sendiri, bus ISA (Industry Standar Architecture), yang pada dasarnya adalah bus PC/AT yang beroperasi pada 8,33 MHz. Keuntungannya adalah bahwa pendekatan ini tetap mempertahankan kompatibilitas dengan mesin-mesin dan kartu-kartu yang ada.

Bus PCI : Peripheral Component Interconect (PCI) adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit.

Bus USB : Semua perangkat peripheral tidak efektif apabila dipasang pada bus kecepatan tinggi PCI, sedangkan banyak peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer. Sebagai solusinya tujuh vendor computer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northen Telecom) bersama-sama meranccang bus untuk peralatan I/O berkecepatan rendah. Standar yang dihasilakan dinamakan Universal Standard Bus (USB).

Bus SCSI : Small Computer System Interface (SCSI) adalah perangkat peripheral eksternal yang dipo[ulerkan oleh macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan interface standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, hard disk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuan besar. SCSI menggunakan interface paralel dengan 8,16, atau 32 saluran data.

Bus P1394 / Fire Wire : Semakin pesatnya kebutuhan bus I/O berkecepatan tinggi dan semakin cepatnya prosesor saat ini yang mencapai 1 GHz, maka perlu diimbangi dengan bus berkecepatan tinggi juga. Bus SCSI dan PCI tidak dapat mencukupi kebutuhan saat ini. Sehingga dikembangkan bus performance tinggi yang dikenal dengan FireWire (P1393 standard IEEE). P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya, yaitu sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Pada kenyataan P1394 tidak hanya popular pada system computer, namun juga pada peralatan elektronik seperti pada kamera digital, VCR, dan televise. Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel.

daftar pustaka

Eri bowo

Nirwahana Putra 

Gpinkom Weblog