1

MEMORY

Memori adalah istilah generik bagi tempat penyimpanan sementara data dalam

komputer. Beberapa jenis memori yang banyak digunakan adalah sebagai berikut:

Register prosesor

RAM atau Random Access Memory

Cache Memory (SRAM) (Static RAM)

Memori fisik (DRAM) (Dynamic RAM)

Perangkat penyimpanan berbasis disk magnetis

Perangkat penyimpanan berbasis disk optik

Memori yang hanya dapat dibaca atau ROM (Read Only Memory)

Flash Memory

Hirarki Memory

Dalam pembicaraan mengenai arsitektur komputer seperti arsitektur von Neumann,

misalnya, kapasitas dan kecepatan memori dibedakan dengan menggunakan hierarki

memori. Hierarki ini disusun dari jenis memori yang paling cepat hingga yang paling

lambat; disusun dari yang paling kecil kapasitasnya hingga paling besar kapasitasnya;

dan diurutkan dari harga tiap bit memori-nya mulai dari yang paling tinggi (mahal)

hingga yang paling rendah (murah)

2

Register prosesor

Register prosesor, dalam arsitektur komputer, adalah sejumlah kecil memori komputer

yang bekerja dengan kecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk melakukan eksekusi

terhadap program-program komputer dengan menyediakan akses yang cepat terhadap

nilai-nilai yang umum digunakan. Umumnya nilai-nilai yang umum digunakan adalah

nilai yang sedang dieksekusi dalam waktu tertentu.

Register prosesor berdiri pada tingkat tertinggi dalam hierarki memori: ini berarti bahwa

kecepatannya adalah yang paling cepat; kapasitasnya adalah paling kecil; dan harga tiap

bitnya adalah paling tinggi. Register juga digunakan sebagai cara yang paling cepat

dalam sistem komputer untuk melakukan manipulasi data. Register umumnya diukur

dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya, seperti "register 8-bit", "register 16-

bit", "register 32-bit", atau "register 64-bit" dan lain-lain.

Istilah register saat ini dapat merujuk kepada kumpulan register yang dapat diindeks

secara langsung untuk melakukan input/output terhadap sebuah instruksi yang

didefinisikan oleh set instruksi. untuk istilah ini, digunakanlah kata "Register Arsitektur".

Sebagai contoh set instruksi Intel x86 mendefinisikan sekumpulan delapan buah register

dengan ukuran 32-bit, tapi CPU yang mengimplementasikan set instruksi x86 dapat

mengandung lebih dari delapan register 32-bit.

Register terbagi menjadi beberapa kelas:

Register data, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan

bulat (integer).

Register alamat, yang digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan

juga untuk mengakses memori.

Register general purpose, yang dapat digunakan untuk menyimpan angka dan

alamat secara sekaligus.

Register floating-point, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka bilangan

titik mengambang (floating-point).

Register konstanta (constant register), yang digunakan untuk menyimpan angka-

angka tetap yang hanya dapat dibaca (bersifat read-only), semacam phi, null, true,

false dan lainnya.

Register vektor, yang digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang

dilakukan oleh prosesor SIMD.

Register special purpose yang dapat digunakan untuk menyimpan data internal

prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack pointer, dan status register.

Register yang spesifik terhadap model mesin (machine-specific register), dalam

beberapa arsitektur tertentu, digunakan untuk menyimpan data atau pengaturan

yang berkaitan dengan prosesor itu sendiri. Karena arti dari setiap register

langsung dimasukkan ke dalam desain prosesor tertentu saja, mungkin register

jenis ini tidak menjadi standar antara generasi prosesor.

3

Ukuran register

Tabel berikut berisi ukuran register dan padanan prosesornya

Register Prosesor

4-bit Intel 4004

8-bit Intel 8080

16-bit Intel 8086, Intel 8088, Intel 80286

32-bit

Intel 80386, Intel 80486, Intel Pentium Pro, Intel Pentium, Intel Pentium 2, Intel

Pentium 3, Intel Pentium 4, Intel Celeron, Intel Xeon, AMD K5, AMD K6,

AMD Athlon, AMD Athlon MP, AMD Athlon XP, AMD Athlon 4, AMD

Duron, AMD Sempron

64-bit

Intel Itanium, Intel Itanium 2, Intel Xeon, Intel Core, Intel Core 2, AMD Athlon

64, AMD Athlon X2, AMD Athlon FX, AMD Turion 64, AMD Turion X2,

AMD Sempron

RAM

RAM adalah ruang untuk mengolah data dan instruksi yang ditulis atau di baca oleh

prosesor, dan bersifat sementara. Slot memori pada motherboard 30pin (kaki).

EDO-RAM (Extended Data Out)

EDO-RAM memiliki fungsi seperti RAM, akan tetapi jenis ini mempunyai kemampuan

kerja sangat tinggi dan cepat dalam membaca dan mentransfer data. Bentuk EDO-RAM

adalah SIMM (Single Inline Memory Module). Slot memori pada motherboard

72pin.

SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)

SDRAM adalah memori yang dapat mengases data atau informasi lebih cepat dari EDO-

4

RAM. Bentuk SDRAM adalah DIMM (Dual Inline Memory Module). Slot memori pada

motherboard 168pin.

DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous DRRAM)

DDR SDRAM adalah tipe memori generasi penerus SDRAM, yang memiliki

kemampuan dua kali lebih cepat dari SDRAM. Slot memori yang digunakanDDR

SDRAM memiliki jumlah pin lebih banyak dari SDRAM,

yaitu184pin.

RDRAM (Rambus Dynamic RAM)

RDRAM adalah sebuah memori berkecepatan tinggi, digunaan untuk mendukung

5

prosesor Pentium 4.tipe RDRAM menggunakan slot RIMM,yang mirip dengan slot

SDRAM.

Chace Memory

(cache) dalam teknologi informasi adalah mekanisme penyimpanan data sekunder

berkecepatan tinggi yang digunakan untuk menyimpan data / instruksi yang sering

diakses. Memori cache dimaksudkan untuk memberi kecepatan memori yang mendekati

memori yang paling cepat yang bisa diperoleh, dan pada waktu yang sama menyediakan

kapasitas memori yang besar dengan harga yang lebih murah dari jenis-jenis memori

semikonduktor.

Konsep memory cache

Pengertian Memori Cache

Cache beasal dari kata cash. Dari istilah tersebut cache adalah tempat menyembunyikan

atau tempat menyimpan sementara. Sesuai definisi tersebut cache memori adalah tempat

menympan data sementara. Cara ini dimaksudkan untuk meningkatkan transfer data

dengan menyimpan data yang pernah diakses pada cache tersebut, sehingga apabila ada

data yang ingin diakses adalah data yang sama maka maka akses akan dapat dilakukan

lebih cepat.Cache memori ini adalah memori tipe SDRAM yang memiliki kapasitas

terbatas namun memiliki kecepatan yang sangat tinggi dan harga yang lebih mahal dari

memori utama. Cache memori ini terletak antara register dan RAM (memori utama)

sehingga pemrosesan data tidak langsung mengacu pada memori utama.

Level Memori Cache

Cache memori ada tiga level yaitu L1,L2 dan L3. Cache memori level 1 (L1) adalah

cache memori yang terletak dalam prosesor (cache internal). Cache ini memiliki

kecepatan akses paling tinggi dan harganya paling mahal. Ukuran memori berkembang

mulai dari 8Kb, 64Kb dan 128Kb.Cache level 2 (L2) memiliki kapasitas yang lebih besar

yaitu berkisar antara 256Kb sampai dengan 2Mb. Namun cache L2 ini memiliki

6

kecepatan yang lebih rendah dari cache L1. Cache L2 terletak terpisah dengan prosesor

atau disebut dengan cache eksternal. Sedangkan cache level 3 hanya dimiliki oleh

prosesor yang memiliki unit lebih dari satu misalnya dualcore dan quadcore. Fungsinya

adalah untuk mengontrol data yang masuk dari cache L2 dari masing-masing inti

prosesor.

Cara Kerja Memori Cache

Jika prosesor membutuhkan suatu data, pertama-tama ia akan mencarinya pada cache.

Jika data ditemukan, prosesor akan langsung membacanya dengan delay yang sangat

kecil. Tetapi jika data yang dicari tidak ditemukan,prosesor akan mencarinya pada RAM

yang kecepatannya lebih rendah. Pada umumnya, cache dapat menyediakan data yang

dibutuhkan oleh prosesor sehingga pengaruh kerja RAM yang lambat dapat dikurangi.

Dengan cara ini maka memory bandwidth akan naik dan kerja prosesor menjadi lebih

efisien. Selain itu kapasitas memori cache yang semakin besar juga akan meningkatkan

kecepatan kerja komputer secara keseluruhan.

Dua jenis cache yang sering digunakan dalam dunia komputer adalah memory caching

dan disk caching. Implementasinya dapat berupa sebuah bagian khusus dari memori

utama komputer atau sebuah media penyimpanan data khusus yang berkecepatan tinggi.

Implementasi memory caching sering disebut sebagai memory cache dan tersusun dari

memori komputer jenis SDRAM yang berkecepatan tinggi. Sedangkan implementasi disk

caching menggunakan sebagian dari memori komputer.

Stuktur sistem cache

Memori utama terdiri dari sampai dengan 2n word beralamat, dengan masing-masing

word mempunyai n-bit alamat yang unik. Untuk keperluan pemetaan, memori ini dinggap

terdiri dari sejumlah blok yang mempunyai panjang K word masing-masing bloknya.

Dengan demikian, ada M = 2n/K blok. Cache terdiri dari C buah baris yang masing-

masing mengandung K word, dan banyaknya baris jauh lebih sedikit dibandingkan

dengan banyaknya blok memori utama (C << M). Di setiap saat, beberapa subset blok

memori berada pada baris dalam cache. jika sebuah word di dalam blok memori dibaca,

blok itu ditransfer ke salah satu baris cache. karena terdapat lebih banyak blok bila

dibanding dengan baris, maka setiap baris tidak dapat menjadi unik dan permanen untuk

dipersempahkan ke blok tertentu mana yang disimpan. Tag biasanya merupakan bagian

dari alamat memori utama.

Elemen rancangan cache

Elemen-elemen penting dari rancangan memory cache adalah sebagai berikut:

Ukuran cache, disesuaikan dengan kebutuhan untuk membantu kerja memori.

Semakin besar ukuran cache semakin lambat karena semakin banyak jumlah

gerbang dalam pengalamatan cache.

7

Fungsi Pemetaan (Mapping), terdiri dari Pemetaan Langsung, Asosiatif, Asosiatif

Set.Pemetaan langsung merupakan teknik yang paling sederhana, yaitu

memetakkan masing-masing blok memori utama hanya ke sebuah saluran cache

saja. Pemetaan asosiatif dapat mengatasi kekurangan pemetaan langsung dengan

cara mengizinkan setiap blok memori utama untuk dimuatkan ke sembarang

saluran cache.Hal ini menurut artikel dari Yulisdin Mukhlis, ST., MT

Algoritma Penggantian, terdiri dari Least Recently Used (LRU), First in First Out

(FIFO), Least Frequently Used (LFU), Acak. Algoritma penggantian digunakan

untuk menentukan blok mana yang harus dikeluarkan dari cache untuk

menyiapkan tempat bagi blok baru. Ada 2 metode algoritma penggantian yaitu

Write-through dan Write-back.Write-through adalah Cache dan memori utama

diupdate secara bersamaan waktunya. Sedangkan Write-back melakukan update

data di memori utama hanya pada saat word memori telah dimodifikasi dari

cache.

Ukuran blok, blok-blok yang berukuran Iebih besar mengurangi jumlah blok yang

menempati cache. Setiap pengambilan blok menindih isi cache yang lama, maka

sejumlah kecil blok akan menyebabkan data menjadi tertindih setelah blok itu

diambil. Dengan meningkatnya ukuran blok, maka jarak setiap word tambahan

menjadi lebih jauh dari word yang diminta,sehingga menjadi lebih kecil

kemungkinannya untuk di perlukan dalam waktu dekat.(Dikutip dari artilek milik

Yulisdin "Mukhlis, ST., MT")

Line size, Jumlah cache, Satu atau dua dua tingkat, kesatuan atau terpisah

Istilah penting yang berhubungan

Cache hit, jika data yang diminta oleh unit yang lebih tinggi dan ada dalam cache

disebut "hit". Permintaan dapat dilayani dengan cepat. Maksud urutan unit dari

rendah hingga tinggi yaitu: Streamer - Hardisk Memori - Second Level - First

level - CPU cache.

Cache miss, bila data yang diminta tidak ada dalam cache, harus diambil dari unit

dibawahnya yang cukup memakan waktu. Ini disebut miss (gagal)

Burst mode, dalam modus cepat ini cache mengambil banyak data sekaligus dari

unit dibawahnya. Ia mengambil lebih dari yang dibutuhkan dengan asumsi, data

yang diminta berikutnya letaknya berdekatan.

LRU (Least Recently Used) adalah algoritma penggantian cache.

COAST, Cache on the stick adalah bentuk khusus L2, yang dapat diganti-ganti

seperti RAM dan ditempatkan pada modul.

DRAM, memori dinamik (''Dynamic Random Access Memory) adalah bentuk

yang paling umum. DRAM hanya menggunakan sebuah kapasitor untuk

menyimpan, sehingga kecil dan murah untuk kapasitas besar. Kekurangannya:

kecepatannya tidak begitu tinggi.

SRAM, memori statik (Static RAM) ini menggunakan sakelar elektronik (flip-

flop) untuk menyimpan. secara teknis flip-flop pada RAM lebih rumit dari

kapasitor pada DRAM. Karena lebih cepat, SRAM biasanya digunakan untuk

cache L1 atau L2.

8

SDRAM, memori dinamik tersinkronisasi (Synchronous DRAM) merupakan

perkembangan lebih lanjut dari DRAM. Akses pada memori disinkronkan dengan

frekuensi sistim prosesor sehingga menghemat waktu. Pada motherboard modern,

SDRAM berfungsi sebagai pengganti langsung DRAM.

First level cache (L1), ini tingkat cache teratas dalam hirarki, dengan kapasitas

memori terkecil, termahal dan tercepat.

Second level cache (L2), cache level dua ini memiliki kapasitas lebih besar dari

L1, tetapi lebih lambat dan murah. Cache L2 masih lebih cepat dibandingkan

dengan RAM.

Write back (WB), cache digunakan tidak hanya saat membaca, tetapi juga dalam

proses menulis.

Write through (WT), mementingkan keamanan: cache hanya digunakan saat

membaca, sedangkan untuk menulis ditunggu hingga memori yang dituju selesai

menulis.

Memory Fisik

Memori fisik merupakan istilah generik yang merujuk pada media penyimpanan data

sementara pada komputer. Setiap program dan data yang sedang diproses oleh prosesor

akan disimpan di dalam memori fisik. Data yang disimpan dalam memori fisik bersifat

sementara, karena data yang disimpan di dalamnya akan tersimpan selama komputer

tersebut masih dialiri daya (dengan kata lain, komputer itu masih hidup). Ketika

komputer itu direset atau dimatikan, data yang disimpan dalam memori fisik akan hilang.

Oleh karena itulah, sebelum mematikan komputer, semua data yang belum disimpan ke

dalam media penyimpanan permanen (umumnya bersifat media penyimpanan permanen

berbasis disk, semacam hard disk atau floppy disk), sehingga data tersebut dapat dibuka

kembali pada lain waktu.

Memori fisik umumnya diimplementasikan dalam bentuk Random Access Memory

(RAM), yang bersifat dinamis (DRAM). Mengapa disebut Random Access, adalah

karena akses terhadap lokasi-lokasi di dalamnya dapat dilakukan secara acak (random),

bukan secara berurutan (sekuensial). Meskipun demikian, kata random access dalam

RAM ini sering menjadi salah kaprah. Sebagai contoh, memori yang hanya dapat dibaca

(ROM), juga dapat diakses secara random, tetapi ia dibedakan dengan RAM karena ROM

dapat menyimpan data tanpa kebutuhan daya dan tidak dapat ditulisi sewaktu-waktu.

Selain itu, hard disk yang juga merupakan salah satu media penyimpanan juga dapat

diakses secara random, tapi ia tidak digolongkan ke dalam Random Access Memory.

Penggunaan Memory Komponen utama dalam sistem komputer adalah Arithmetic Logic

Unit (ALU), Control Circuitry, Storage Space dan piranti Input/Output. Jika tanpa

memory, maka komputer hanya berfungsi sebagai digital signal processing devices,

contohnya kalkulator atau media player. Kemampuan memory untuk menyimpan data,

instruksi dan informasi-lah yang membuat komputer dapat disebut sebagai general-

purpose komputer. Komputer merupakan piranti digital, maka informasi disajikan dengan

sistem bilangan binary. Teks, angka, gambar, sudio dan video dikonversikan menjadi

9

sekumpulan bilangan binary (binary digit atau disingkat bit). Sekumpulan bilangan

binary dikenal dengan istilah BYTE, dimana 1 byte = 8 bits. Semakin besar ukuran

memory-nya maka semakin banyak pula informasi yang dapat disimpan di dalam

komputer (storage devices). Berikut ini beberapa gambar yang bisa mewakili bagaimana

cara informasi disimpan dalam memory dan bagaimana data ditransfer dari satu bagian ke

bagian lainnya.

Perangkat penyimpanan berbasis disk magnetis

FLOPPY DISK

Sebuah cakram liuk.

Cakram liuk atau disket (bahasa Inggris: floppy disk) adalah sebuah perangkat

penyimpanan data yang terdiri dari sebuah medium penyimpanan magnetis bulat yang

tipis dan lentur dan dilapisi lapisan plastik berbentuk persegi atau persegi panjang.

Cakram liuk "dibaca" dan "ditulis" menggunakan kandar cakram liuk (floppy disk drive,

FDD). Kapasitas cakram liuk yang paling umum adalah 1,44 MB (seperti yang tertera

pada cakram liuk), meski kapasitas sebenarnya adalah sekitar 1,38 MB.

HARD DISK

Cakram keras era tahun 1990-an tampak atas (kiri) dan tampak bawah (kanan)

Cakram keras (Inggris: harddisk atau harddisk drive disingkat HDD atau hard drive

disingkat HD) adalah sebuah komponen perangkat keras yang menyimpan data sekunder

dan berisi piringan magnetis. Cakram keras diciptakan pertama kali oleh insinyur IBM,

Reynold Johnson di tahun 1956. Cakram keras pertama tersebut terdiri dari 50 piringan

berukuran 2 kaki (0,6 meter) dengan kecepatan rotasinya mencapai 1.200 rpm (rotation

per minute) dengan kapasitas penyimpanan 4,4 MB. Cakram keras zaman sekarang sudah

ada yang hanya selebar 0,6 cm dengan kapasitas 750 GB.

10

Jika dibuka, terlihat mata cakram keras pada ujung lengan bertuas yang menempel pada

piringan yang dapat berputar

Data yang disimpan dalam cakram keras tidak akan hilang ketika tidak diberi tegangan

listrik. Dalam sebuah cakram keras, biasanya terdapat lebih dari satu piringan untuk

memperbesar kapasitas data yang dapat ditampung.

Dalam perkembangannya kini cakram keras secara fisik menjadi semakin tipis dan kecil

namun memiliki daya tampung data yang sangat besar. Cakram keras kini juga tidak

hanya dapat terpasang di dalam perangkat (internal) tetapi juga dapat dipasang di luar

perangkat (eksternal) dengan menggunakan kabel USB ataupun FireWire.

Sejarah

Hardisk merupakan piranti penyimpanan sekunder dimana data disimpan sebagai pulsa

magnetik pada piringan metal yang berputar yang terintegrasi. Data disimpan dalam

lingkaran konsentris yang disebut track. Tiap track dibagi dalam beberapa segment yang

dikenal sebagai sector. Untuk melakukan operasi baca tulis data dari dan ke piringan,

harddisk menggunakan head untuk melakukannya, yang berada disetiap piringan. Head

inilah yang selanjut bergerak mencari sector-sector tertentu untuk dilakukan operasi

terhadapnya. Waktu yang diperlukan untuk mencari sector disebut seek time. Setelah

menemukan sector yang diinginkan, maka head akan berputar untuk mencari track.

Waktu yang diperlukan untuk mencari track ini dinamakan latency.

Harddisk merupakan media penyimpan yang didesain untuk dapat digunakan menyimpan

data dalam kapasitas yang besar. Hal ini dilatar belakangi adanya program aplikasi yang

tidak memungkinkan berada dalam 1 disket dan juga membutuhkan media penyimpan

berkas yang besar misalnya database suatu instansi. Tidak hanya itu, harddisk diharapkan

juga diimbangi dari kecepatan aksesnya. Kecepatan harddisk bila dibandingkan dengan

disket biasa, sangat jauh. Hal ini dikarenakan harddisk mempunyai mekanisme yang

berbeda dan teknologi bahan yang tentu saja lebih baik dari pada disket biasa. Bila tanpa

harddisk, dapat dibayangkan betapa banyak yang harus disediakan untuk menyimpan

data kepegawaian suatu instansi atau menyimpan program aplikasi. Hal ini tentu saja

tidak efisien. Ditambah lagi waktu pembacaannya yang sangat lambat bila menggunakan

media penyimpanan disket konvensional tersebut. Sejarah Perkembangan Harddisk

11

Harddisk pada awal perkembangannya didominasi oleh perusahaan raksasa yang menjadi

standard komputer yaitu IBM. Ditahun-tahun berikutnya muncul perusahaan-perusahaan

lain antara lain Seagate, Quantum, Conner sampai dengan Hewlet Packard’s di tahun

1992. Pada awalnya teknologi yang digunakan untuk baca/tulis, antara head baca/tulisnya

dan piringan metal penyimpannya saling menyentuh. Tetapi pada saat ini hal ini

dihindari, dikarenakan kecepatan putar harddisk saat ini yang tinggi, sentuhan pada

piringan metal penyimpan justru akan merusak fisik dari piringan tersebut.

dari tahun 1984 sampai dengan 2006 mendatang, perkembangan teknologi penyimpanan

data berkembang cepat. Mulai dari ukuran mikro untuk penggunaan laptop sampai

ukuran normal untuk penggunaan PC Desktop. Trend Perkembangan HardDisk Trend

perkembangan harddisk dapat kita amati dari beberapa karakteristik berikut : a.

Kerapatan Data/Teknologi Bahan Merupakan ukuran teknologi bahan yang digunakan

seberapa besar bit data yang mampu disimpan dalam satu satuan persegi. Dalam hal

kerapatan data dari awal sampai sekarang terjadi evolusi yang sangat kontras. Pada awal

perkembangannya kerapannya sekitar 0.004 Gbits/in2 tetapi pada tahun 1999 labortorium

IBM sudah ada sekitar 35.3 Gbits/in2. Tetapi menurut www.bizspaceinfotech.com akan

diperkenalkan apa yang dinamakan TerraBit density. Harddisk pada awal

perkembangannya, bahan yang digunakan sebagai media penyimpan adalah iron oxide.

Tetapi sekarang banyak digunakan media thin film. Media ini merupakan media yang

lebih banyak menyimpan data dari pada iron oxide pada luasan yang sama dan juga

sifatnya yang lebih awet.

Struktur head baca/tulis Head baca/tulis merupakan perantara antara media fisik dengan

data elektronik. Lewat head ini data ditulis ke medium fisik atau dibaca dari medium

fisik. Head akan mengubah data bit menjadi pulsa magnetik dan menuliskannya ke

medium fisik. Pada proses pembacaan data prosesnya merupakan kebalikannya.

Desain karakteristik kebanyakan head baca/tulis Proses baca tulis data merupakan hal

yang sangat penting, oleh karena itu mekanismenya juga perlu diperhatikan. Dalam

pendahuluan sebelumnya terdapat perbedaan letak fisik head dalam operasinya. Dulu

head bersentuhan fisik dengan metal penyimpan. Kini antara head dan metal penyimpan

sudah diberi jarak. Bila head bersentuhan dengan metal penyimpan, hal ini akan

menyebabkan kerusakan permanen fisik, head yang aus, tentu saja panas akibat gesekan.

Apalagi teknologi sekarang kecepatan putar harddisk sudah sangat cepat. Selain itu

teknologi head harddiskpun juga mengalami evolusi. Evolusi head baca/tulis harddisk :

Ferrite head, Metal-In-Gap (MIG) head, Thin Film (TF) Head, (Anisotropic)

Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, Giant Magnetoresistive (GMR) Heads dan sekarang

yang digunakan adalah Colossal Magnetoresistive (CMR) Heads. Ferrite head,

merupakan teknologi head yang paling kuno, terbuat dari inti besi yang berbentuk huruf

U dan dibungkus oleh lilitan elektromagnetis. Teknologi ini diimplementasikan pada

pertengahan tahun 1980 pada harddisk Seagate ST-251. Kebanyakan terdapat pada

harddisk yang ukurannya kurang dari 50MB. Metal-In-Gap (MIG), merupakan

penyempurnaan dari head Ferrite. Biasanya digunakan pada harddisk yang ukurannya

50MB sampai dengan 100MB. Thin Film (TF) heads, berbeda jauh dengan jenis head

sebelumnya. Head ini dibuat dengan proses photolothografi seperti yang digunakan pada

12

pembuatan prosessor. (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, head ini

digunakan untuk membaca saja. Untuk penulisannya digunakan head jenis Thin Film.

Diimplementasikan pada harddisk ukuran 1GB sampai dengan 30GB. Giant

Magnetoresistive (GMR) Heads, merupakan penemuan dari peneliti Eropa Peter

Gruenberg and Albert Fert. Digunakan pada harddisk ukuran besar seperti 75GB dan

kerapatan tinggi sekitar 10 Gbits/in2 sampai dengan 15 Gbits/in2. Karena teknologi Giant

Magnetoresistive (GMR) mulai ditarik dari pasaran, sebagai penggantinya adalah

Colossal Magnetoresistive (CMR). Kecepatan Putar Disk Kecepatan putar pada jaman

awal sekitar 3600RPM. Dengan semakin berkembangnya teknologi, kecepatan putar

ditingkatkan menjadi 4500RPM dan 5400RPM. Karena kebutuhan media penyimpan

yang mempunyai kemampuan tinggi dibuatlah dengan kecepatan 7200RPM yang

digunakan pada harddisk SCSI

Kapasitas Kapasitas harddisk pada saat ini sudah mencapai orde ratusan GB. Hal ini

dikarenakan teknologi bahan yang semakin baik, kerapatan data yang semakin tinggi.

Teknologi dari Western Digital saat ini telah mampu membuat harddisk 200GB dengan

kecepatan 7200RPM. Sedangkan Maxtor dengan Maxtor MaxLine II-nya yaitu harddisk

berukuran 300GB dengan kecepatan 5400RPM. Beriringan dengan transisi ke ukuran

harddisk yang lebih kecil dan kapasitas yang semakin besar terjadi penurunan dramatik

dalam harga per megabyte penyimpanan, membuat hardisk kapasitas besar tercapai

harganya oleh para pemakai komputer biasa.

Teknologi Harddisk masadepan Harddisk dimasa mendatang salah satunya dititik

beratkan pada kecepatan akses dan kapasitasnya. Hal ini dapat dilakukan dengan

mereduksi komponen mekanis dari fisik harddisknya. Komponen mekanis yang tidak

mampu bekerja pada frekuensi tinggi digeser dengan komponen yang bersifat elektris

yang mampu bekerja dalam orde MHz bahkan GHz. Dapat dilihat saat ini sudah dirilis

berbagai macam media penyimpan elektronis dalam bentuk kecil. Misalnya USB Drive

dan MultiMedia Card. Bila nantinya teknologi ini diterapkan dan dapat harganya

terjangkau, kemampuan komputer dari sisi kecepatan akses baca/tulis media penyimpan

akan meningkat pesat. Otomatis kemampuan PC Server untuk melayani request dari

client akan meningkat.

Berikut Ini Beberapa Rangkuman Referensi Singkat Mengenai Hard Disk ;

Interface Hard Disk IDE (Integrated Drive Electronics) ;

Standar lama yang masih ada. Murah, dan terintegrasi dengan MB merupakan alasan

teknologi ini teta p ada.Jumlah IDE ada 4 buah tiap MBKoneksi dengan kabel pipih 80

pininterface yang bottleneck dan menghambat panas

SCSI (Small Computer Standard Interface) Kecapatan 160 mb/detik Jenis SCSI (SCASI

I, Wide SCSI, Ultra wide)Menggunakan card tersendiriMB teknologi baru sudah

menyertakan card SCSInya . SCSI biasanya digunakan untuk system server, yang

menuntut kinerja tinggi Sistem SCSI dikenal dengan teknologi RAID,sistem penyusunan,

13

penulisan, keamanan dengan beberapa HD. RAID (Redudancy Array of Independent

Disk), merupakan sekumpulan diskdrive yang dianggap oleh OS sebagai drive

tunggal.Recovery dan security menjadi prioritas.

Pemasangan

Kabel IDE terdapat strip warna merah Power supply ditancapkan bersebelahan atau

sejajar dengan warna merah pada kabel IDEJika salah komputer tidak akan

bootingLakukan deteksi HD lewat BIOS

Proses baca

Saat sebuah sistem operasi mengirimkan data kepada hard drive untuk direkam, drive

tersebut memproses data tersebut menggunakan sebuah formula matematikal yang

kompleks yang menambahkan sebuah bit ekstra pada data tersebut.Bit tersebut tidak

memakan tempat: Di kemudian hari, saat data diambil, bit ekstra tersebut memungkinkan

drive untuk mendeteksi dan mengkoreksi kesalahan acak yang disebabkan oleh variasi

dari medan magnet di dalam drive tersebut. Kemudian, drive tersebut menggerakkan

head melalui track yang sesuai dari platter tersebut. Waktu untuk menggerakkan head

tersebut dinamakan “seek time”. Saat berada di atas track yang benar, drive menunggu

sampai platter berputar hingga sector yang diinginkan berada di bawah head. Jumlah

waktu tersebut dinamakan “drive latency”. Semakin pendek waktu `seek` dan `latency`,

semakin cepat drive tersebut menyelesaikan pekerjaannya. Saat komponen elektronik

drive menentukan bahwa sebuah head berada di atas sector yang tepat untuk menulis

data, drive mengirimkan pulsa el ektrik pada head tersebut. Pulsa tersebut menghasilkan

sebuah medan magnetik yang mengubah permukaan magnetik pada platter. Variasi yang

terekam tersebut sekarang mewakili sebuah data. Membaca data memerlukan beberapa

proses perekaman. Drive memposisikan bagian pembaca dari head di atas track yang

sesuai, dan kemudian menunggu sector yang tepat untuk berputar di atasnya. Saat

spektrum magnetik tertentu yang mewakili data Anda pada sector dan track yang tepat

berada tepat di atas head pembaca, komponen elektronik drive mendeteksi perubahan

kecil pada medan magnetik dan mengubahnya menjadi bit. Saat drive tersebut selesai

mengecek error pada bit dan membetulkannya jika perlu, ia kemudian mengirimkan data

tersebut pada sistem operasi.

Sectors dan tracks

Tracks adalah bagian dari sepanjanjang keliling lingkaran dari luar sampai ke

dalam.Sedangkan sector adalah bagian dari tracks.Sectors memiliki jumlah bytes yang

sudah diatur. Ada ribuan sector dalam HD 1 sectors normalnya menyimpan 512 byte

informasi

Bahan pembuat

Saat ini hd dibuat dengan teknologi material media magnetik disebut thin film.Lebih

rapat, masa pakainya, kecil, ringan dari bahan oxide

14

Mekanisme kerja

Proses baca tulis dilakukan oleh lengan hd dengan media Fisik magnetikHead hardisk

melakukan konversi bits ke pulse magnetik dan menyimpannya ke dalam platters, dan

mengembalikan data jika proses pembacaan dilakukan Hard disk memiliki “Hard platter”

yang berfungsi untuk menyimpan medan magnet.Pada dasarnya cara kerja hard disk

adalah dengan menggunakan teknik perekaman medan magnet. Cara kerja teknik magnet

tersebut memanfaatkan Iron oxide (FeO) atau karat dari besi, Ferric oxide (Fe2O3) atau

oxida lain dari besi. 2 oxida tersebut adalah zat yang bersifat ferromagnetic , yaitu jika

didekatkan ke medan magnet maka akan ditarik secara permanen oleh zat tersebut

USB

Konektor USB (Tipe A dan B)

Konektor USB Tipe A

Universal Serial Bus (USB) adalah standar bus serial untuk perangkat penghubung,

biasanya kepada komputer namun juga digunakan di peralatan lainnya seperti konsol

permainan, ponsel dan PDA.

Sistem USB mempunyai desain yang asimetris, yang terdiri dari pengontrol host dan

beberapa peralatan terhubung yang berbentuk pohon dengan menggunakan peralatan hub

yang khusus.

Desain USB ditujukan untuk menghilangkan perlunya penambahan expansion card ke

ISA komputer atau bus PCI, dan memperbaiki kemampuan plug-and-play (pasang-dan-

mainkan) dengan memperbolehkan peralatan-peralatan ditukar atau ditambah ke sistem

tanpa perlu mereboot komputer. Ketika USB dipasang, ia langsung dikenal sistem

komputer dan memroses device driver yang diperlukan untuk menjalankannya.

15

USB dapat menghubungkan peralatan tambahan komputer seperti mouse, keyboard,

pemindai gambar, kamera digital, printer, hard disk, dan komponen networking. USB

kini telah menjadi standar bagi peralatan multimedia seperti pemindai gambar dan

kamera digital.

Versi terbaru (hingga Januari 2005) USB adalah versi 2.0. Perbedaan paling mencolok

antara versi baru dan lama adalah kecepatan transfer yang jauh meningkat. Kecepatan

transfer data USB dibagi menjadi tiga, antara lain:

High speed data dengan frekuensi clock 480.00Mb/s dan tolerasi pensinyalan data

pada ± 500ppm.

Full speed data dengan frekuensi clock 12.000Mb/s dan tolerasi pensinyalan data

pada ±0.25% atau 2,500ppm.

Low speed data dengan frekuensi clock 1.50Mb/s dan tolerasi pensinyalan data

pada ±1.5% atau 15,000ppm.

Protokol USB

Persinyalan USB

USB adalah host-centric bus di mana host/terminal induk memulai semua transaksi. Paket

pertama/penanda (token) awal dihasilkan oleh host untuk menjelaskan apakah paket yang

mengikutinya akan dibaca atau ditulis dan apa tujuan dari perangkat dan titik akhir. Paket

berikutnya adalah data paket yang diikuti oleh handshaking packet yang melaporkan

apakah data atau penanda sudah diterima dengan baik atau pun titik akhir gagal

menerima data dengan baik.

Setiap proses transaksi pada USB terdiri atas:

Paket token/sinyal penanda (Header yang menjelaskan data yang mengikutinya)

Pilihan paket data (termasuk tingkat muatan) dan

Status paket (untuk acknowledge/pemberitahuan hasil transaksi dan untuk koreksi

kesalahan)

Nomor kaki (dilihat pada soket):

Penetapan kaki[1]

Kaki Fungsi

1 VBUS (4.75–5.25 V)

2 D−

3 D+

16

4 GND

Shell Shield

Paket data umum USB

Data di bus USB disalurkan dengan cara mendahulukan Least Significant Bit(LSB).

Paket-paket USB terdiri dari data-data berikut ini:

Sync

Semua paket harus diawali dengan data sync. Sync adalah data 8 bit untuk low dan full

speed atau data 32 bit untuk high speed yang digunakan untuk mensinkronkan clock dari

penerima dengan pemancar. Dua bit terakhir mengindikasikan dimana data PID dimulai.

PID (Packet Identity/Identitas paket)

Adalah field untuk menandakan tipe dari paket yang sedang dikirim. Tabel dibawah ini

menunjukkan nilai-nilai PID:

Group Nilai PID Identitas Paket

Token 0001 OUT Token

Token 1001 IN Token

Token 0101 SOF Token

Token 1101 SETUP Token

Data 0011 DATA0

Data 1011 DATA1

Data 0111 DATA2

Data 1111 MDATA

Handshake 0010 ACK Handshake

Handshake 1010 NAK Handshake

Handshake 1110 STALL Handshake

Handshake 0110 NYET (No Response Yet)

Special 1100 PREamble

Special 1100 ERR

Special 1000 Split

Special 0100 Ping

Ada 4 bit PID data, supaya yakin diterima dengan benar, 4 bit di komplementasikan dan

diulang, menjadikan 8 bit data PID. Hasil dari pengaturan tersebut adalah sebagai berikut.

PID0 PID1 PID2 PID3 nPID0 nPID1 nPID2 nPID3

17

ADDR (address)

Bagian alamat dari peralatan dimana paket digunakan. Dengan lebar 7 bit, 127 peralatan

dapat disambungkan. Alamat 0 tidak sah, peralatan yang belum terdaftar harus merespon

paket yang dikirim ke alamat 0.

ENDP (End point)

Titik akhir dari field yang terdiri dari 4 bit, menjadikan 16 kemungkinan titik akhir. Low

speed devices, hanya dapat mempunyai 2 tambahan end point pada puncak dari pipe

default. (maksimal 4 endpoints)

CRC

Cyclic Redundancy Check dijalankan pada data didalam paket yang dikirim. Semua

penanda (token) paket mempunyai sebuah 5 bit CRC ketika paket data mempunyai

sebuah 16 bit CRC.

EOP (End of packet)

Akhir dari paket yang disinyalkan dengan satu angka akhir 0 (Single Ended Zero/SEO)

untuk kira-kira 2 kali bit diikuti oleh sebuah J 1 kali.

Data yang dikirim dalam bus USB adalah salah satu dari 4 bentuk, yaitu control,

interrupt, bulk, atau isochronous.

Perancangan peralatan yang menggunakan USB

Untuk membuat suatu peralatan yang dapat berkomunikasi dengan protokol USB tidak

perlu harus mengetahui secara rinci protokol USB. Bahkan kadang tidak perlu

pengetahuan tentang USB protokol sama sekali. Pengetahuan tentang USB protokol

hanya diperlukan untuk mengetahui spesifikasi yang dibutuhkan untuk alat kita. Pada

kenyataannya untuk mengimplemetasikan USB protokol di FPGA ataupun perangkat

bantu lain sangat tidak efisien dan banyak waktu terbuang untuk merancangnya.

Menggunakan kontroler USB sangat lebih dianjurkan dalam membuat alat yang dapat

berkomunikasi melalui protokol ini. Kontroler USB mempunyai banyak macam bentuk,

dari microcontroller berbasis 8051 yang mempunyai input output USB secara langsung

sampai pengubah protocol dari serial seperti I2C bus ke USB.

USB controller biasanya dijual dengan disertai berbagai fasilitas yang mempermudah

pengembangan alat, diantaranya manual yang lengkap, driver untuk windows, contoh

code aplikasi untuk mengakses USB, contoh code untuk USB controller, dan skema

rangkaian elektronikanya.

Dalam sisi pengembangan software aplikasi dalam personal computer, komunikasi antar

hardware didalam perangkat keras USB tidak terlalu diperhatikan karena Windows

18

ataupun sistem operasi lain yang akan mengurusnya. Pengembang perangkat lunak hanya

memberikan data yang akan dikirim ke alat USB di buffer penyimpan dan membaca data

dari alat USB dari buffer pembaca. Untuk driver pun kadang-kadang Windows sudah

menyediakannya, kecuali untuk peralatan yang mempunyai spesifikasi khusus kita harus

membuatnya sendiri.

Perangkat penyimpanan berbasis disk optik

CAKRAM DIGITAL

Sebuah Cakram Digital.

Jenis media optis

Laserdisc

Compact disc/CD-ROM: CD-R, CD-RW

MiniDisc

DVD: DVD-R, DVD-D, DVD-R DL, DVD+R,

DVD+R DL, DVD-RW, DVD+RW,

DVD-RW DL, DVD+RW DL, DVD-RAM

Blu-ray Disc: BD-R, BD-RE

HD DVD: HD DVD-R: HD DVD-RAM

UDO

UMD

Holographic data storage

3D optical data storage

Cakram Digital (bahasa Inggris: Compact Disc, disingkat CD), cakram padat, atau

piringan cakram adalah sebuah piringan optikal yang digunakan untuk menyimpan data

secara digital. Awalnya CD dikembangkan untuk menyimpan audio digital dan

diperkenalkan pada tahun 1982. Media ini tetap menjadi format standar dalam pemutaran

rekaman audio komersial hingga pertengahan 2006. Sebuah CD audio mengandung satu

atau lebih lajur stereo yang disimpan dengan proses pengkodean PCM 16-bit pada sampel

rasio 44,1 kHz. CD standar berdiameter 12 cm, yang lebih kecil berdiameter 8 cm. CD

berdiameter 12 cm mampu menampung sekitar 80 menit data berupa audio. CD

19

berdiameter 8 cm, yang terkadang digunakan untuk CD demo, mampu menampung

sekitar 20 menit data berupa audio. Teknologi CD kemudian diadopsi untuk digunakan

sebagai alat penyimpan data yang dikenal sebagai CD-ROM serta untuk media yang

dapat ditulis sekali maupun berulang-ulang (CD-R dan CD-RW). CD-ROM dan CD-R

tetap digunakan secara luas dalam industri PC hingga tahun 2006. CD dan media lain

hasil pengembangannya mencapai kesuksesannya pada tahun 2004. Saat itu penjualan

dunia untuk CD audio, CD-ROM, dan CD-R telah mencapai kira-kira lebih dari 30

milyar keping.

CD-ROM (dieja /ˌsiːˌdiːˈrɒm/, merupakan akronim dari "compact disc read-only

memory")) adalah sebuah piringan kompak dari jenis piringan optik (optical disc) yang

dapat menyimpan data. Ukuran data yang dapat disimpan saat ini bisa mencapai 700MB

atau 700 juta bita.

CD-ROM bersifat read only (hanya dapat dibaca, dan tidak dapat ditulisi). Untuk dapat

membaca isi CD-ROM, alat utama yang diperlukan adalah CD Drive. Perkembangan

CD-ROM terkini memungkinkan CD dapat ditulisi berulang kali (Re Write / RW) yang

lebih dikenal dengan nama CD-RW.

Kapasitas tipe Piringan kompak

Tipe Sektor Data maksimum Audio maksimum Durasi akses

(MB) (MiB) (MB) (MiB) (menit)

8 cm 94.500 193,536 ≈ 184,6 222,264 ≈ 212,0 21

283.500 580,608 ≈ 553,7 666,792 ≈ 635,9 63

650 MB 333.000 681,984 ≈ 650,3 783,216 ≈ 746,9 74

700 MB 360.000 737,280 ≈ 703,1 846,720 ≈ 807,4 80

405.000 829,440 ≈ 791,0 952,560 ≈ 908,4 90

445.500 912,384 ≈ 870,1 1.047,816 ≈ 999,3 99

Catatan: Nilai megabita (MB) dan menit adalah tepat.

Nila MiB adalah Mega binary Byte atau Mebi Byte (1 MiB = 2 20

= 1.048.576)

Kecepatan transfer data

Kecepatan Transfer Megabyte/detik Megabit/d Mebibit/d

1x 0.15 1.2 1.2288

2x 0.3 2.4 2.4576

4x 0.6 4.8 4.9152

8x 1.2 9.6 9.8304

10x 1.5 12.0 12.2880

20

12x 1.8 14.4 14.7456

20x 3.0 24.0 24.5760

32x 4.8 38.4 39.3216

36x 5.4 43.2 44.2368

40x 6.0 48.0 49.1520

48x 7.2 57.6 58.9824

50x 7.5 60.0 61.4400

52x 7.8 62.4 63.8976

Memori yang hanya dapat dibaca atau ROM (Read Only Memory)

Read-only Memory (ROM) adalah istilah bahasa Inggris untuk medium penyimpanan

data pada komputer. ROM adalah singkatan dari Read-Only Memory, ROM ini adalah

salah satu memori yang ada dalam computer. ROM ini sifatnya permanen, artinya

program / data yang disimpan didalam ROM ini tidak mudah hilang atau berubah walau

aliran listrik di matikan.

Menyimpan data pada ROM tidak dapat dilakukan dengan mudah, namun membaca data

dari ROM dapat dilakukan dengan mudah. Biasanya program / data yang ada dalam

ROM ini diisi oleh pabrik yang membuatnya. Oleh karena sifat ini, ROM biasa

digunakan untuk menyimpan firmware (piranti lunak yang berhubungan erat dengan

piranti keras).

Salah satu contoh ROM adalah ROM BIOS yang berisi program dasar system komputer

yang mengatur / menyiapkan semua peralatan / komponen yang ada dalam komputer saat

komputer dihidupkan.

ROM modern didapati dalam bentuk IC, persis seperti medium penyimpanan/memori

lainnya seperti RAM. Untuk membedakannya perlu membaca teks yang tertera pada IC-

nya. Biasanya dimulai dengan nomer 27xxx, angka 27 menunjukkan jenis ROM , xxx

menunjukkan kapasitas dalam kilo bit ( bukan kilo byte ).

Aplikasi lain yang mirip dengan ROM adalah CD-ROM prerecorded yang familiar

dengan kita, salah satunya CD musik. Berbeda dengan pendapat banyak orang bahwa

CD-ROM ditulis dengan laser, kenyataannya data pada CD-ROM lebih tepatnya dicetak

pada piringan plastik.

Jenis-jenis ROM

Mask ROM

PROM

EPROM

EAROM

21

EEPROM

Flash Memory

Mask ROM

Data pada ROM dimasukkan langsung melalui mask pada saat perakitan chip. Hal ini

membuatnya sangat ekonomis terutama jika kita memproduksi dalam jumlah banyak.

Namun hal ini juga menjadi sangat mahal karena tidak fleksibel. Sebuah perubahan

walaupun hanya satu bit membutuhkan mask baru yang tentu saja tidak murah. Karena

tidak fleksibel maka jarang ada yang menggunakannya lagi.

Aplikasi lain yang mirip dengan ROM adalah CD-ROM prerecorded yang familiar

dengan kita, salah satunya CD musik. Berbeda dengan pendapat banyak orang bahwa

CD-ROM ditulis dengan laser, kenyataannya data pada CD-ROM lebih tepatnya dicetak

pada piringan plastik

EEPROM

(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, ditulis pula dengan E2PROM)

adalah sejenis chip memori tidak-terhapus yang digunakan dalam komputer dan peralatan

elektronik lain untuk menyimpan sejumlah konfigurasi data pada alat elektronik tersebut

yang tetap harus terjaga meskipun sumber daya diputuskan, seperti tabel kalibrasi atau

kofigurasi perangkat.

Pengembangan EEPROM lebih lanjut menghasilkan bentuk yang lebih spesifik, seperti

memori kilat (flash memory). Memori kilat lebih ekonomis daripada perangkat EEPROM

tradisional, sehingga banyak dipakai dalam perangkat keras yang mampu menyimpan

data statik yang lebih banyak (seperti USB flash drive).

Kelebihan utama dari EEPROM dibandingkan EPROM adalah ia dapat dihapus secara

elektris menggunakan cahaya ultraviolet sehingga prosesnya lebih cepat. Jika RAM tidak

memiliki batasan dalam hal baca-tulis memori, maka EEPROM sebaliknya. Beberapa

jenis EEPROM keluaran pertama hanya dapat dihapus dan ditulis ulang (erase-rewrite)

sebanyak 100 kali sedangkan model terbaru bisa sampai 100.000 kali.

Flash Memory

Memori kilat (flash memory) adalah sejenis EEPROM yang mengizinkan banyak lokasi

memori untuk dihapus atau ditulis dalam satu operasi pemrograman. Istilah awamnya, dia

adalah suatu bentuk dari chip memori yang dapat ditulis, tidak seperti chip memori akses

acak/RAM, memori ini dapat menyimpan datanya tanpa membutuhkan penyediaan

listrik. Memori ini biasanya digunakan dalam kartu memori, kandar kilat USB (USB

flash drive), pemutar MP3, kamera digital, dan telepon genggam.

22

Memory Hirarki

Gambar Hierarki Memori Tradisional

Hierarki Memori atau Memory Hierarchy dalam arsitektur komputer adalah sebuah

pedoman yang dilakukan oleh para perancang demi menyetarakan kapasitas, waktu akses,

dan harga memori untuk tiap bitnya. Secara umum, hierarki memori terdapat dua macam

yakni hierarki memori tradisional dan hierarki memori kontemporer.

Gambar Hierarki Memori Kontemporer

Hierarki memori memang disusun sedemikian rupa agar semakin ke bawah, memori

dapat mengalami hal-hal berikut:

peningkatan waktu akses (access time) memori (semakin ke bawah semakin

lambat, semakin ke atas semakin cepat)

peningkatan kapasitas (semakin ke bawah semakin besar, semakin ke atas

semakin kecil)

peningkatan jarak dengan prosesor (semakin ke bawah semakin jauh, semakin ke

atas semakin dekat)

penurunan harga memori tiap bitnya (semakin ke bawah semakin semakin murah,

semakin ke atas semakin mahal)

Memori yang lebih kecil, lebih mahal dan lebih cepat diletakkan pada urutan teratas.

Sehingga, jika diurutkan dari yang tercepat, maka urutannya adalah sebagai berikut:

23

1. register mikroprosesor. Ukurannya yang paling kecil tapi memiliki waktu akses

yang paling cepat, umumnya hanya 1 siklus CPU saja.

2. Cache mikroprosesor, yang disusun berdasarkan kedekatannya dengan prosesor

(level-1, level-2, level-3, dan seterusnya). Memori cache mikroprosesor

dikelaskan ke dalam tingkatan-tingkatannya sendiri:

1. level-1: memiliki ukuran paling kecil di antara semua cache, sekitar

puluhan kilobyte saja. Kecepatannya paling cepat di antara semua cache.

2. level-2: memiliki ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan cache

level-1, yakni sekitar 64 kilobyte, 256 kilobyte, 512 kilobyte, 1024

kilobyte, atau lebih besar. Meski demikian, kecepatannya lebih lambat

dibandingkan dengan level-1, dengan nilai latency kira-kira 2 kali hingga

10 kali. Cache level-2 ini bersifat opsional. Beberapa prosesor murah dan

prosesor sebelum Intel Pentium tidak memiliki cache level-2.

3. level-3: memiliki ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan cache

level-2, yakni sekitar beberapa megabyte tapi agak lambat. Cache ini

bersifat opsional. Umumnya digunakan pada prosesor-prosesor server dan

workstation seperti Intel Xeon atau Intel Itanium. Beberapa prosesor

desktop juga menawarkan cache level-3 (seperti halnya Intel Pentium

Extreme Edition), meski ditebus dengan harga yang sangat tinggi.

3. Memori utama: memiliki akses yang jauh lebih lambat dibandingkan dengan

memori cache, dengan waktu akses hingga beberapa ratus siklus CPU, tapi

ukurannya mencapai satuan gigabyte. Waktu akses pun kadang-kadang tidak

seragam, khususnya dalam kasus mesin-mesin Non-uniform memory access

(NUMA).

4. Cache cakram magnetis, yang sebenarnya merupakan memori yang digunakan

dalam memori utama untuk membantu kerja cakram magnetis.

5. Cakram magnetis

6. Tape magnetis

7. Cakram Optik

Bagian dari sistem operasi yang mengatur hirarki memori disebut dengan memory

manager.Di era multiprogramming ini, memory manager digunakan untuk mencegah satu

proses dari penulisan dan pembacaan oleh proses lain yang dilokasikan di primary

memory, mengatur swapping antara memori utama dan disk ketika memori utama terlalu

kecil untuk memegang semua proses. Tujuan dari manajemen ini adalah untuk:

1. Meningkatkan utilitas CPU.

2. Data dan instruksi dapat diakses dengan cepat oleh CPU.

3. Efisiensi dalam pemakaian memori yang terbatas.

4. Transfer dari/ke memori utama ke/dari CPU dapat lebih efisien.