Nur Lailatul Zuhro’ (1155201028)

Perkembangan RAM : Random Access Memory

Kemungkinan semua orang yang bercimpung dalam dunia komputer sudah mengenal yang namanya RAM (Random Access Memory). Disini akan dijelaskan perkembangan dari RAM itu sendiri. Semua data dan program yang dimasukkan melalui alat input akan disimpan terlebih dahulu di memori utama, khususnya RAM yang dapat diakses secara acak (dapat diisi/ditulis, diambil, atau dihapus isinya) oleh pemrogram.

Kecepatan komputer selalu didambakan oleh siapa saja. Berbagai usaha dan penelitian terus dilakukan untuk meningkatkan kemampuan komputer. Beberapa waktu yang lalu super komputer tercepat di dunia telah hadir untuk membantu militer amerika melakukan perhitungan. Kini giliran sebuah teknologi di bidang Memory komputer.

Sebelumnya Anda pasti pernah mendengar istilah RAM (Ramdom Access Memory) untuk menyebut memory computer. Adapun jenis-jenis RAM yang disesuaikan dengan perkembangan prosesor dan motherboard komputer akan dijelaskan dibawah ini:

1. EDO RAM (extended data out), Merupakan jenis RAM yang dipasang pada slot jenis SIMM di motherboard yang memiliki 72 pin. EDO RAM digunakan pada komputer sekelas Pentium I dan memiliki kapasitas dari 1Mb sampai dengan 32 Mb
2. SDRAM (synchronous dynamic RAM), SDRAM merupakan jenis RAM yang memiliki 168 pin saluran transfer data. Ciri-cirinya adalah terdapat dua celah dibagian kakinya. RAM jenis ini diletakkan atau ditancapkan pada slot DIMM/SDRAM di motherboard yang mampu menampung memory mulai 16 Mb hingga 1Gb, tergantung pada kemampuan motherboard dan slot DIMM yang disediakan. Kapasitas yang ada dipasaran saat ini mulai dari 64 Mb, 128 Mb, 256 Mb, 512 Mb hingga 1 Gb. Jenis SDRAM biasanya digunakan untuk komputer sekelas Pentium II sampai Pentium III.
3. DDR & DDR 2 RAM (double data rate RAM), DDR & DDR 2 RAM merupakan jenis RAM yang banyak digunakan pada era komputer sekelas Pentium IV. DDR RAM ini memiliki satu celah dibagian kakinya dan dipasang pada slot DIMM/DDR yang memiliki 183 pin dimotherboard. DDR RAM mempunyai kecepatan transfer dan menyimpan data hampir 2 kali lipat dibandingkan RAM jenis SDRAM. Kapasitas yang dimiliki RAM jenis DDR RAM ini dimulai dari 128 Mb hingga 1 Gb perkeping memorinya.
4. DDR 3 RAM (double rate RAM), Merupakan jenis RAM yang terbaru dewasa ini karena penerus dari jenis RAM DDR 2 yang memiliki bus speed dan throughput lebih tinggi dibandingkan dengan jenis RAM DDR2. DDR3 RAM (clock 400-800 MHz) ini mampu mentransfer data dengan clock efektif sebesar 800 - 1600 MHz, jauh lebih tinggi dibandingkan DDR2 RAM (200 - 533 MHz) sebesar 400 - 1066 MHz dan DDR RAM (100 - 300 MHz) sebesar 200 - 600 MHz. Standar DDR3 RAM adalah pada setiap chipsetnya memiliki kapasitas sebesar 512 Mb sampai dengan 8Gb, dimana setiap modul menampung hingga kapasitas 16 Gb.

5.      RD RAM (rambus dynamic RAM), Merupakan jenis RAM yang dipersiapkan untuk komputer sekelas Pentium IV yang sudah memiliki modul dual channel dengan kapasitas mulai 128 Mb hingga 1 Gb dan frekuensi bus (PC) 800, 1024, 1066. RAM jenis ini mempunyai kemampuan lebih tinggi dibandingkan jenis DDR RAM pada kelas komputer Pentium IV, tetapi harga dipasaran sangat tinggi. Jenis ini jarang digunakan pada komputer saat ini

Namun ternyata RAM saja belum cukup untuk memuaskan kebutuhan manusia akan tuntutan kecepatan. Oleh karena itu, Fisikawan dan Insinyur Jerman mengembangkan sebuah jenis memory baru.

Memory tersebut diberi nama Magnetoresistive Random Access Memory (MRAM), memory ini bukan hanya lebih cepat daripada RAM tetapi juga Lebih hemat Energi. Kehadiran MRAM sepertinya akan meningkatkan perkembangan mobile computing dan level penyimpanan dengan cara membalik arah kutub utara-selatan medan magnit.

IBM dan beberapa perusahaan pengembang yang lain berencana menggunakan MRAM, MRAM ini akan memutar elektron-elektron untuk mengganti kutub magnet. Hal ini juga dikenal sebagai spin-torque MRAM (Torsi putar MRAM) teknologi inilah yang kini sedang dikembangkan oleh para fisikawan dan insinyur Jerman.

Dengan membangun pilar-pilar kecil berukuran 165 nano meter, akan mengakibatkan magnet variabel pada atas lapisan akan mengakibatkan arus listrik mengalir dari bawah ke atas dan akan memutar posisi elektron. Medan magnet ini akan berubah dan hanya membutuhkan sedikit waktu untuk merubah kutub medan magnet ini. Kemudian kutub utara dan selatan akan bertukar.

kecepatan MRAM mencapai 10 kali lipat kecepatan RAM. cepatan ini masih bisa terus dikembangkan dimasa depan.

sukma adi wiyono (1155201039)

Sistem BUS

1. Penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya
2. Komponen komputer :

1. CPU
2. Memori
3. Perangkat I/O

Transfer data antar komponen komputer.

1. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus
2.  Melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus
3. Kecepatan komponen penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen bus yang baik

Mikroprosesor

• Melakukan pekerjaan secara paralel
• Program dijalankan secara multitasking
• Sistem bus tidak hanya lebar tapi juga cepat

Interkoneksi komponen sistem komputer dalam menjalankan fungsinya

• Interkoneksi bus
• Pertimbangan–pertimbangan perancangan bus

Struktur Interkoneksi adalah Kompulan lintasan atau saluran berbagai modul  (CPU,Memori,I/O)

Struktur interkoneksi bergantung pada

1. Jenis data
2. Karakteristik pertukaran data

Jenis Data

Memori :

Memori umumnya terdiri atas N word memori dengan panjang yang sama. Masing–masing word diberi alamat numerik yang unik (0, 1, 2, …N-1). Word dapat dibaca maupun ditulis pada memori dengan kontrol Read dan Write. Lokasi bagi operasi dispesifikasikan oleh sebuah alamat.

Modul I/O :

Operasi modul I/O adalah pertukaran data dari dan ke dalam komputer. Berdasakan pandangan internal, modul I/O dipandang sebagai sebuah memori dengan operasi pembacaan dan penulisan. Seperti telah dijelaskan pada bab 6 bahwa modul I/O dapat mengontrol lebih dari sebuah perangkat peripheral. Modul I/O juga dapat mengirimkan sinyal interrupt.

CPU :

CPU berfungsi sebagai pusat pengolahan dan eksekusi data berdasarkan routine–routine program yang diberikan padanya. CPU mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian sistem komputer.

Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul–modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data.

• Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori.
• CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.
• I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.
• CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O.
• I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA

Sampai saat ini terjadi perkembangan struktur interkoneksi, namun yang banyak digunakan saat ini adalah sistem bus.

Sistem bus

1. Digunakan secara tunggal
2. Digunakan secara jamak,

Hal ini Tergantung karakteristik sistemnya

Interkoneksi Bus – Struktur Bus

Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran. Sebagai contoh bus data terdiri atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit. Secara umum fungsi saluran bus dikatagorikan dalam tiga bagian, yaitu :

• Saluran data
• Saluran alamat
• Saluran kontrol

Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul–modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data.

• Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori.
• CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.
• I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.
• CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O.
• I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA

Sampai saat ini terjadi perkembangan struktur interkoneksi, namun yang banyak digunakan saat ini adalah sistem bus.

Sistem bus

1. Digunakan secara tunggal
2. Digunakan secara jamak,

Hal ini Tergantung karakteristik sistemnya

Interkoneksi Bus – Struktur Bus

Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran. Sebagai contoh bus data terdiri atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit. Secara umum fungsi saluran bus dikatagorikan dalam tiga bagian, yaitu :

• Saluran data
• Saluran alamat
• Saluran kontrol

   

Saluran Data

Lintasan bagi perpindahan data antar modul. Secara kolektif lintasan ini disebut bus data. Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluran.

Tujuan : agar mentransfer word dalam sekali waktu.

Jumlah saluran dalam bus data dikatakan lebar bus, dengan satuan bit, misal lebar bus 16 bit

Saluran Alamat (Address Bus)

• Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.
• Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU.
• Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul.
• Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat.

Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya

Saluran kontrol (Control Bus)

Digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada.

Karena bus data dan bus alamat digunakan oleh semua komponen maka diperlukan suatu mekanisme kerja yang dikontrol melalui bus kontrol ini.

Sinyal – sinyal kontrol terdiri atas

• Sinyal pewaktuan adalah Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan alamat
• Sinyal–sinyal perintah adalah Sinyal perintah berfungsi membentuk suatu operasi

Prinsip Operasi Bus

1. Meminta penggunaan bus.
2. Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju

Hierarki Multiple Bus

Bila terlalu banyak modul atau perangkat dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerja

Faktor – faktor :

1. Semakin besar delay propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaan bus.
2. Antrian penggunaan bus semakin panjang.
3. Dimungkinkan habisnya kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data.

   

Arsitektur bus jamak

Prosesor, cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul – modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi.

Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul – modul I/O diklasifikasikan menjadi dua,

• Memerlukan transfer data berkecepatan tinggi
• Memerlukan transfer data berkecepatan rendah.

Modul dengan transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula,

Modul yang tidak memerlukan transfer data cepat disambungkan pada bus ekspansi

   

Keuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi

1. Bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor.
2. Perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus