Posted by : Unknown
Selasa, 20 Oktober 2015
HUBUNGAN
ORGANISASI KOMPUTER DENGAN ARSITEKTUR KOMPUTER
Arsitektur
computer berkaitan dengan attribute - atribute yang nampak bagi
programmer. Set Instruksi, jumlah
bit yang digunakan untuk penyajian data, mekanisme I/O, teknik pengalamatan
(addressing techniques). Organisasi computer berkaitan dengan unit – unit
operasional dan interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural. Control
signals, interfaces, memory technology.
Arsitektur
Sistem Komputer dibentuk oleh komponen hardware dan software. Ada perbedaan
antara arsitektur komputer dengan organisasi komputer, yaitu pertama arsitektur
komputer mengacu pada sistem dan bagiannya yang tampak oleh user, sedangkan
organisasi komputer mengambarkan bagian-bagian komputer diatur dan dihubungkan
untuk merealisasikan arsitektur komputer.
Adapun
contoh atribut arsitektural adalah set intruksi, jumlah bit yang digunakan
untuk merepresentasikan bermacam-macam jenis data, mekanisme I/O, teknik-teknik
pengalamatan memori. Sedangkan atribut organisasional meliputi rincian hardware
yang dapat diketahui oleh programer seperti sinyal-sinyal kontrol, interface
komputer dan periferal, serta teknologi yang digunakan.
STRUKTUR
DAN FUNGSI
CPU
atau sering disebut sebagai central prosesor unit yang menjadi otak segala
kegiatanyang ada di dalam computer. Komputer berasal dari bahasa latin
computare yang mengandung arti menghitung. Karena luasnya bidang garapan ilmu
komputer, para pakar dan peneliti sedikit berbeda dalam mendefinisikan
termininologi computer
Fungsi
komputer pada umunya :
1. Sebagai
sarana untuk komunikasi
Pada zaman dulu, telepon digunakan untuk
berkomunikasi dengan seseorang yang berada jauh dari kita tetapi dengan Fungsi
Komputer ini, kita dapat bicara dengan saudara atau teman melalui webcam atau
skype. Menulis surat melalui email maupun chatting dan sebagainya juga dapat dijadikan
alat komunikasi melalui internet.
2. Sebagai alat pendidikan
Pada zaman dulu, anak-anak di sekolah mendapatkan
sumber informasi melalui koran, televisi, radio dan tempat kursus. Tetapi
dengan menggunakan komputer akan terhubung melalui media internet sehingga
memperoleh informasi dalam bidang ilmu pengetahuan maupun pendidikan.
3. Sebagai sarana dalam mempermudah dunia kerja
Dahulu mesin ketik digunakan untuk mengetik
beberapa surat dan apabila terjadi kesalahan maka surat tersebut di ketik ulang
kembali dan file dokumen yang telah diketik tidak dapat di edit kembali. Dengan
menggunakan komputer, kita dapat mengetik beberapa surat setelah itu menyimpan
dokumen tersebut.
4. Sebagai sarana informasi
Informasi yang kita butuhkan dapat diperoleh dengan
menggunakan komputer, yaitu diantaranya : Mencari produk yang diinginkan
melalui informasi produk, mencari lowongan kerja melalui informasi pekerjaan,
mencari berita dalam maupun luar negeri melalui informasi berita, mencari
tempat-tempat pendidikan melalui informasi pendidikan, mencari tempat-tempat
hiburan melalui informasi hiburan, mencari tips kesehatan dan tempat pengobatan
melalui informasi kesehatan, mencari peluang untuk membuka dunia usaha melalui
informasi usaha, mengetahui keadaan cuaca melalui informasi cuaca dan
sebagainya.
5. Sebagai sarana usaha
Komputer digunakan sebagai alat untuk melakukan
banyak kegiatan usaha yang dapat mendatangkan pendapatan kita sehari-hari,
yaitu diantaranya : membuat warnet, membuat jasa website, membuat rental
komputer, membuat buku online yang dapat dijual, membuat usaha percetakan,
sablon, kursus komputer, membuat desain komputer, arsitektur dan grafis untuk periklanan,
membuat usaha programer keuangan dan akuntansi dan lain sebagainya.
6. Sebagai sarana hiburan
Dahulu seperti televisi dan radio digunakan sebagai
alat hiburan, sementara dengan komputer terdapat beragam fasilitas yang
menghibur yaitu bermain game dengan menggunakan game online melalui internet,
menonton video melalui media internet seperti youtube, menonton TV channel
online dengan internet, mendengar music mp3 melalui internet dan berhubungan
dengan teman maupun saudara melalui webcam maupun chating.
7. Sebagai sarana kesehatan
Pada zaman sekarang dengan teknologi yang canggih
sesuai efektivitas dan efisiensinya, bidang kesehatan telah menggunakan alat
kedokteran melalui aplikasi komputer yang biasa disebut dengan Ultra Sonografi
atau USG.
8. Sebagai sarana keamanan
Dalam bidang keamanan, komputer digunakan sebagai
bagian kepentingan suatu negara dalam menghadapi serangan dari luar dengan
memperkuat pertahanan negara. Dengan mengendalikan komputer, suatu negara dapat
menggunakan alat-alat yang canggih.
Fungsi komputer dilihat
dari peran komponen komputer terhadap data:
-Pengolahan
Data ( Data processing )
-Penyimpanan
Data (Data Storage )
-Pemindahan
Data ( Data movement )
-Kendali
( Control )
Struktur Komputer :
Struktur
adalah bagaimana masing - asing komponen saling berhubungan satu sama lain. Sistem
komputer merupakan sistem mandiri yang dilengkapi dengan piranti
peripheraluntuk melangsungkan proses pengambilan masukan, penampilan keluaran,
penyimpanan,maupun pemrosesan.
Sistem
komputer yang kita kenal terdiri dari tiga elemen dasar yakni :
software,
hardware dan yang tidak kalah pentingnya brainware. Elemen komputer ertama
yakni software. Software merupakan perangkat lunak yang berisikan instruksi
program untuk mendayagunakan komputer, mengolah data dst.
Ada
beberapa jenis software yang kita kenal dengan istilah Sistem Operasi, sebagai
program antarmuka antara komputer dan pengguna, juga pengendali
perangkat-perangkatkomputer baik piranti input, output. Software sistem operasi
versi berbayar diantaraproduk Microsoft yakni Windows XP, 98, Millenium, Vista,
2000, NT, 95, MS DOS.
Sedangkan
software sistem operasi versi gratis misalnya Linux Fedora, Redhat,
Suse,Mandrake, Ubuntu, Debian dst. Adapun software program aplikasi/utilitas
berfungsikhusus, misal membantu operator menyelesaikan tugasnya yakni program
MS Office untuk aplikasi perkantoran, Norton Utilities untuk
perawatan/perbaikan komputer, Internet Explorer untuk menjelajahi internet,
aplikasi pemrograman untuk pengembangan program sesuai keinginan dst.
Hardware
merupakan perangkat keras dari komputer yang dapat kita sentuh, misalnyacasing
computer dan apa-apa yang ada di dalamnya, piranti input berupa mouse,
keyboard,microphone, piranti output seperti monitor, printer, plotter, projector,
speaker, piranti penyimpanan seperti disket, harddisk, USB flash disk, CD- OM,
optical disk, magnetic tape, DVD-ROM, dst. Elemen terakhir yakni brainware
adalah operator komputer, yang mengendalikan dan mengoperasikan komputer, baik
setingkat operator, user, programmermaupun system analis. Biasanya staff yang
bekerja di bidang ICT (information communication technology) ini bernaung di
bawah departemen EDP (Electronic Data Processing) atau Pusat Komputer (Puskom).
Adapun komponen utama komputer yang dapat mudah dikenali ada tiga, yakni
Central Processing Unit (CPU) merupakan unit pemrosesan komputer, input device
(media masukan untuk komputer), output device(piranti keluaran) misalnya
monitor yang merupakan layar tampilan komputer, speakerdengan mengeluarkan
suara tertentu dst
EVOLUSI
DAN KINERJA KOMPUTER
Pada
awalnya komputer bukanlah alat yang diciptakan untuk berbagai kegunaan seperti
yang kita amati pada zaman sekarang. Dulu komputer diciptakan hanya sebagai
alat untuk mempermudah dalam penghitungan atau lebih mudahnya sebagai mesin
hitung matematika. Tetapi seiring dengan perkembangan zaman komputer ini terus
berevolusi menjadi mesin serba guna khususnya pada bidang industri dan
penelitian.
Oleh karena itu, kata dasar komputer berasal dari kata “compute” yang
berarti menghitung dengan kata lain komputer berati alat penghitung. Komputer
pertama kali ditemukan oleh Charles
Babbage, kecerdasannya logika matematikanya yang sangat sepesial
membuatnya mampu menciptakan sebuah mesin yang dia sebut dengan nama Analytical
Engine pada tahun 1882, sebuah mesin yang berfungsi sebagai alat
perhitungan-perhitungan umum.
Beberapa tahun kemudian munculah John V. Atanasoff dengan komputer rancangannya
Atanasoff-Berry Computer (ABC) pada tahun 1937 yang kemudian dianggap resmi
menjadi komputer elektronik pertama. selang beberapa tahun kemudian munculah
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) yang di perkenalkan
oleh John Mauchly dan J. Presper Eckert. Sebuah mesin yang dibuat oleh
kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania.
Terdiri dari 18.000 tabung vakum(vacum tube), 70.000 resistor, dan 5 juta titik
solder, komputer tersebut merupakan mesin yang sangat besar yang mengkonsumsi
daya sebesar 160kW.
Evolusi komputer
selepas tahun 1940 boleh dikelaskan kepada lima generasi:
- Generasi Pertama
(1940 – 1959)
- Generasi Kedua
(1959 -1964)
- Generasi Ketiga
(1964 – awal 80-an)
- Generasi Keempat
(awal 80-an – ?)
- Generasi Kelima
(masa depan)
- Komputer
Generasi Pertama
Komputer generasi pertama ini disebut juga sebagai komputer dinosaurus karena
ukurannya yang relatif besar. Hanya orang yang ahli sajalah yang dapat
menggunakan komputer ini karena sangat sulit dan daya komputesinya sangatlah
lambat.
Ciri
ciri komputer pada generasi pertama adalah sebagai berikut :
- Komponen
elektronikanya dari Tabung Hampa (Vacuum Tube)
- Program dibuat
dalam bahasa mesin (Machine Language), yang programnya tersimpan dalam
memori komputer. Programnya masih menggunakan bahasa mesin dengan
menggunakan kode 0 dan 1 dalam urutan tertentu.
Sifat-sifatnya:
- Ukurannya
besar dan memerlukan tempat yang sangat luas
- Memerlukan
banyak Pendingin (AC) karena banyak mengeluarkan panas
- Prosesnya
relatif lambat
- Kapasitas
untuk menyimpan data kecil.
- Pabrik yang
memproduksi: UNIVAC, IBM, BURROGHS, HONEYWELL
- Contoh mesin:
ENIAC, MARK II, EDSAC, MARK III, UNIVAC I & II, IBM 650, ADVAC
Komputer generasi pertama berawal dari tahun 1942 hingga tahun 1959. Komputer
semacam ENIAC menggunakan 18.000 tabung hampa untuk mengolah data. Pada
tahun 1950-an, beberapa komputer yang mempekerjakan ribuan tabung hampa masih
diproduksi. Komputer IBM 701 yang dibuat tahun 1953 misalnya, mengandung 4.000
tabung di dalamnya.
2. Komputer Generasi Kedua
Komputer generasi kedua ini muncul pada era 1960-an dan dulu komputer ini
banyak di gunakan di berbagai perusahaan perusahaan khususnya dalam bidang
bisnis. Ukurannya lebih kecil ketimbang komputer generasi pertama yaitu kira
kira seukuran lemari saja. Pada era ini juga manusia telah mengenal printer,
memori, disket ataupun sistem operasi.
Ciri
ciri komputer generasi kedua adalah sebagai berikut :
- Komponen
elektronikanya dari Transistor
- Program dibuat
dengan Assembly Language, Common Business-Oriented Language (COBOL)
dan Formula Translator(FORTRAN) dan ALGOL
- Menjadi titik awal
penemuan Mini computer.
Sifat-sifatnya:
- Ukurannya
relatif kecil
- Tidak
banyak mengeluarkan panas
- Telah
mengenal Magnetic Tape dan Magnetic Disk untuk menyimpan data
- Mulai
mengenal Tele Processing (time sharing yang memungkinkan
beberapa user dapat memakai kokmputer secara bersama-sama)
- Proses
relatif lebih cepat
- Kapasitas
untuk menyimpan data semakin besar.
- Tidak
membutuhkan tegangan listrik sebesar generasi sebelumnya
- Memory
masih cukup kecil tapi masih lebih besar dibandingkan dengan komputer
sebelumnya.
- Pabrik yang
memproduksi; UNIVAC, IBM, BURROGHS, HONEYWELL, CDC (Control Data
Corporation), NCR
- Contoh mesin; IBM
(IBM 1620, IBM 1401, IBM 7070, IBM 7080, IBM 7094), UNIVAC III, CDC 6600
Super dan CDC 7600, BURROGHS 5500, HONEYWELL 400, PDP 1 & 5
Komputer generasi kedua muncul antara tahun 1958 sampai dengan tahun 1963.
Munculnya komputer generasi pertama ini ditandai dengan ditemukannya
transistor, komponen elektronik berukuran kecil yang cara bekerjanya
memanfaatkan aliran muatan (elektron) di dalam zat padat kristalin. Transistor
mempunyai sifat lebih ringan, lebih kuat dan tahan lama dibandingkan teknologi
tabung.
Walaupun komputer ini telah menggunakan transistor yang mana menggantikan
fungsi tabung hampa tetapi tetap saja mengeluarkan panas walaupun tidak
sebanyak yang di keluarkan oleh komputer generasi pertama dan itu dapat
berpotensi untuk merusak komponen komponen yang ada pada komputer. Pada
generasi ini juga bermunculan banyak programmer, analyst dan ahli di bidang
komputer serta juga bermunculan dan mulai berkembang industr piranti lunak atau
softwere.
3. Komputer Generasi Ketiga
Komputer generasi ketiga merupakan perkembangan yang paling pesat dari
perkembangan komputer yang ada. Komputer generasi ketiga muncul sejak era
1965-1971-an. Transistor yang dianggap tidak effisien lagi membuat manusia
mencari solusi lain dan solusi itu di temukan pada batu kuarsa ( Quartz rock ).
Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit
terintegrasi (IC : integrated circuit) di tahun 1958. Hal ini merupakan sebuah
inovasi yang dapat mendongkrak munculnya komputer generasi ketiga.
Ciri
ciri komputer generasi ketiga adalah sebagai berikut :
- Komponen
elektronikanya dari Integrated Circuit (IC) yang berbentuk lempengan atau
chip
- Program dibuat
dengan bahasa tingkat tinggi (High Level Language), yaitu: BASIC, FORTRAN,
COBOL
- Sudah menerapkan
konsep multi processing dan dapat menjalankan program
lebih dari satu multi programming dalam waktu yang
bersamaan
- Dapat
berkomunikasi dengan peralatan lain untuk melakukan komunikasi data
seperti telepon dengan komputer.
- Sebagai titik awal
fenomena mikrokomputer
- Komputer menjadi
lebih kecil dan lebih murah
- Konsep ‘time
sharing’ diperkenalkan
Sifat-sifatnya:
- Ukurannya
lebih kecil dari komputer generasi kedua
- Mulai
mengenal Multi Programming dan Multi Processing
- Adanya
integrasi antara Software dan Hardware dalam Sistem Operasi
- Prosesnya
sangat cepat
- Kapasitas
untuk menyimpan data lebih besar.
- Menggunakan
teknologi small-and medium-scale integration
- Pabrik yang
memproduksi; IBM, BURROGHS, HONEYWELL, NCR
- Contoh mesin; IBM
S/360, UNIVAC 1108, PDP 8 & 11, HONEYWELL 200, RCA, SPECTRA 70.
Inilah komputer generasi ketiga yang diperkenalkan antara tahun 1963 sampai
dengan tahun 1971. Pada era ini juga mulai digunakannya sistem operasi
(operation sistem) yang memungkinkan mesin menjalankan berbagai program yang
berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan
mengkoordinasi memori komputer. Sistem operasi komputer pada generasi ketiga
adalah UNIX dan Windows. Walapupun grafiknya masihlah sangat minim.
4. Komputer Generasi Keempat
Komputer generasi keempat adalah komputer yang kita temui pada saat ini.
Komputer yang dalam komponen elektriknya masih menggunakan mikrochip walaupun
ukurannya dan bahan yang digunakan berbeda. Ukurannya lebih kecil membuat
ukuran komputerpun lebuh sederhana.
Dampak dari ide cemerlang Kilby yang telah mengembangkan teknologi IC dapat
dirasakan dengan hadirnya komputer-komputer dalam bentuk yang lebih cerdas,
bekerja lebih cepat dan handal, mempunyai kapasitas memori yang sangat besar
serta keunggulan-keunggulan lainnya, meski bentuk maupun volumenya justru
semakin kecil.
Ciri
ciri komputer generasi keempat adalah sebagai berikut :
- Komponen
elektronikanya dari miniaturisasi yang disebut LSI dan mulai memperkenalkan
VLSI (Very Large Scale Integration) yang merupakan paduan dari IC dengan
kapasitas rangkaian dapat mencapai 100.000 komponen tiap chip
- Mulai dikembangkan
suatu jaringan komputer lokal yang menggunakan ARCNET (Attach Research
Computing Network)
- Program dibuat
dengan bahasa: BASIC, FORTRAN, COBOL, PASCAL
- Telah menggunakan
Metal Oxide Semiconductor (MOS)
Sifat-sifatnya:
- Ukurannya
relatif lebih kecil
- Sudah
menerapkan Multi Programming dan Multi Processing
- Mengenal
DataBase Management System (DBMS).
- Pabrik yang
memproduksi; IBM, BURROGHS, HONEYWELL, INTEL
- Contoh mesin; IBM
(IBM S/34, IBM S/36, IBM PC/AT & XT, IBM PS/2), HONEYWELL 700,
BURROGHS 600, CRAY I, CYBER, PC Aplle II, COMMODORE PC ,INTEL i386 sampai
dengan intel Pentium I, II, III, IV, Dual Core, Core 2 Duo, dan Quad Core.
Komputer
generasi ini telah berkembang sangat pesat karena penggunannya yang sangat
mudah (friendly user) dan serba guna apalagi di bidang industri dan teknologi
informasi, peranan komputer sangatlah membantu.
5. Komputer Generasi Kelima
Berkat kepopulerannya di kalangan rumah tangga maupun dunia bisnis, pada
sekitar tahun 1982 Komputer Pribadi (Personal Computer) yang oleh
Majalah “Time” diberi gelar “Man of The Year”. Selanjutnya
menjelang tahun 1990-an, kemampuan Komputer pribadi meningkat secara drastis
hampir menyamai kemampuan komputer multiuser. Kini komputer tingkat
tinggi (higher-end computer) lebih sering membedakannya dari
komputer pribadi dari segi kestabilan serta kemampuan multitasking yang
lebih baik, daripada hanya bergantung semata-mata pada kemampuan CPU.
Rencana masa depan komputer generasi ke lima adalah komputer yang telah
memiliki Artificial Intelligence (AI). Sehingga komputer di masa depan dapat
memberikan respon atas keinginan manusia.
Ciri
ciri komputer generasi kelima adalh sebagai berikut :
- Komputer generasi
ini masih dalam tahap pengembangan dan pemakainya belum banyak.
Pengembangan komputer genarasi ini dipelopori oleh negara Jepang
- Komponen elektronikanya
menggunakan bentuk paling baru dari chip VLSI
- Program dibuat
dalam bahasa PROLOG (Programming Logic) dan LISP (List Processor)
- Komputer generasi
kelima difokuskan kepada AI (Artificial Inteligence / Kecerdasan Buatan),
yaitu sesuatu yang berhubungan dengan penggunaan komputer untuk
melaksanakan tugas-tugas yang merupakan analog tingkah laku manusia.
Sifat-sifatnya:
- Dapat
membantu menyusun program untuk dirinya sendiri
- Dapat
menerjemahkan dari suatu bahasa ke bahasa lain
- Dapat
membuat pertimbangan-pertimbangan logis
- Dapat
mendengar kalimat perintah yang diucapkan serta melaksanakannya
- Dapat
memilih setumpuk fakta serta menggunakan fakta yang diperlukan
- Dapat
mengolah gambar-gambar dan grafik dengan cara yang sama dengan mengolah
kata, misalnya dapat melihat serta mengerti sebuah foto.
Dua tanda tanda akan munculnya inovasi komputer generasi kelima adalah
komputer paralel yang berarti memungkinkan banyak CPU bekerja sama membentuk
suatu jaringan yang efisien. Selin itu ditemukannya superkonduktor yang
memungkinkan aliran listrik mengalir tanpa hambatan sedikitpun sehingga dapat
meningkatkan kecepatan informasi yang di dapat. Lembaga ICOT (Institute for new
Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikan keberadaan komputer generasi
kelima ini.
KOMPONEN
SISTEM KOMPUTER
Sistem
komputer terdiri dari empat komponen, yaitu perangkat keras (hardware),
perangkat lunak (software), data dan komponen komunikasi.
1. Komponen Perangkat
Keras (Hardware Component)
Seperti
namanya, perangkat keras adalah sesuatu yang dapat disentuh. Perangkat keras
komputer terdiri dari CPU, memori dan peralatan I/O. CPU sendiri terdiri dari
komponen utama :
a.
Arithmatic Logic Unit (ALU) : untuk melakukan perhitungan.
b.
Control Unit (CU) : Mengontrol pemrosesan intruksi dan perpindahan data dari
satu bagian CPU ke bagian lainnya
c.
Interface Unit (Bus) : memindahkan instruksi dan data antara CPU dan perangkat
keras lainnya.
2. Komponen Perangkat
Lunak (Software Component)
Perangkat
lunak tersusun atas program yang menentukan apa yang harus dilakukan oleh
komputer. Komputer harus melaksanakan instruksi yang terdapat dalam program
untuk mendapatkan hasil yang berguna. Ada 2 macam perangkat lunak, yaitu sistem
software dan software aplikasi. Sistem software berguna untuk mengatur file,
me-load dan mengeksekusi program serta menerima perintah dari mouse atau
keyboard. Sistem software biasa disebut sistem operasi (operating system),
sedangkan software aplikasi adalah software yang digunakan untuk menyelesaikan
suatu pekerjaan. Contoh software aplikasi adalah Open Office Word Processor,
Open Office Spreadsheet, dll.
3. Komponen Data (Data
Component)
Data
adalah fakta dasar yang mewakili suatu kejadian. Data diproses oleh sistem
komputer untuk menghasilkan informasi. Data dapat berupa angka dalam berbagai
bentuk.
4. User (Brainware)
Brainware
merupakan pemakai atau pengguna komputer, dengan kata lain adalah orang yang
mengoperasikan perangkat keras komputer melalui software yang ada di komputer
tersebut. Secanggih apapun komputer, jika tidak ada pengguna yang
mengoperasikan (barinware), maka keberadaan komputer tersebut sama saja
sia-sia. Karena komputer tersebut tidak akan bisa bekerja sendiri tanpa
dioperasikan oleh pemakainya.
BUS
SISTEM
Fungsi Bus pada
Komputer
Bus adalah Jalur komunikasi yang digunakan pemakai suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem.
Sistem bus atau bus sistem, dalam
arsitektur komputer merujuk pada bus yang digunakan oleh sistem komputer untuk menghubungkan
semua komponennya dalam menjalankan tugasnya. Sebuah bus adalah sebutan untuk
jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer
atau bisa disebut subsistem.
Jalur-jalur ini digunakan untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen
atau lebih. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan
dieksekusi oleh CPU melalui perantara sistem bus.
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. Bus data
Adalah lintasan bagi perpindahan data antar
modul. Jumlah saluran terkait dengan
panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluran dengan tujuan agar
mentransfer word dalam sekali waktu.
Contoh bus data terdiri dari atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat
mentransfer data 8 bit. Jumlah saluran dalam bus data
dikatakan lebar bus, dengan
satuan bit, misal lebar bus 16 bit.
2. Bus alamat
Digunakan
untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.
Saluran ini digunakan untuk mengirim alamat word pada
memori yang akan diakses CPU. Juga digunakan untuk saluran alamat perangkat
modul komputer saat CPU mengakses suatu
modul. Contoh : jika CPU akan membaca word ( 8, 16 atau 32 bit) data dari
memori maka CPU akan menaruh alamat word
yang dimaksud pada saluran alamat.
3.
Bus kontrol
Digunakan untuk
mengotrol 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 dari atas
sinyal pewaktuan yang menandakan validitas data dan alamat, dan sinyal-sinyal
perintah berfungsi membentuk suatu operasi. Umumnya, saluran kontrol
meliputi :
Memory write :
Menyebabkan data pada bus akan dituliskan ke dalam lokasi alamat.
Memory read :
Menyebabkan data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus.
I/O
Write :
Menyebabkan data pada bus di outputkan ke port I/O yang beralamat.
I/O Read :
Menyebabkan data dari port I/O yang beralamat ditempatkan pada bus.
Transfer ACK :
Menunjukkan bahwa data telah diterima dari bus atau telah ditempatkan
di bus.
Interrupt Request :
Menandakan bahwa sebuah interrupt ditangguhkan.
Interrupt ACK :
Memberitahukan bahwa interrupt yang ditangguhkan telah diketahui.
Clock :
Digunakan untuk mensinkronkan operasi – operasi.
Reset :
Menginisialisasi seluruh modul.
Tipe-tipe
bus dalam sistem BUS dibagi menjadi beberapa bagian yakni :
-BUS
ISA Bus ISA (Industry Standard Architecture) adalah sebuah bus PC/AT (16 bit)
yang beroperasi pada 8,33 MHz.
-BUS
PCI Bus PCI (Peripheral Component Interconnect bus) Bus yang beroperasi pada
kecepatan 33 MHz.
-BUS
Seri Universal Sebuah bus standart yang disepakati bersama oleh tujuh
perusahaan untuk digunakan pada peralatan berkecepatan rendah.
ELEMEN
PERANCANGAN BUS
1.
Jenis Bus
a.
Dedicated
Penggunaan alamat terpisah dari jalur data. Keuntungannya adalah Throughtput
yang tinggi, dan kerugiannya adalah meningkatnya ukuran dan biaya sistem.
b. Multiplexed
Penggunaan saluran yang sama untuk berbagai keperluan.
Keuntungannya adalah Memerlukan saluran yang sedikit menghemat ruang dan biaya,
kekurangannya yaitu diperlukan rangkaian yang lebih kompleks untuk setiap modul.
2.
Metode Arbitrasi
Menugaskan sebuah perangkat, CPU atau I/O yang
bertindak sebagai master
a.
Tersentralisasi
Pengontrol
bus atau arbitrer bertanggung jawab atas alokasi waktu
pada Bus.
b.
Terdistribusi
Modul-modul
bekerja sama untuk memakai Bus bersama-sama.
3.
Lebar Bus
a.
Address : Lebar bus alamat mempengaruhi kapasitas. Semakin lebar bus
alamat, semakin besar range lokasi yang dapat.
b.
Data : Lebar bus data mempengaruhi kinerja sistem. Semakin lebar bus
data semakin besar bit yang dapat ditransfer pada suatu waktu.
4.
Timing
Timing berkaitan dengan cara terjadinya event yang
dikoordinasikan pada Bus
Sinkron : Terjadinya
event pada bus ditentukan oleh sebuah clock.
Asinkron : Terjadinya
event bus mengikuti dan tergantung pada event sebelumnya.
5.
Jenis Transfer Data
Read : Slave menaruh data pada bus data begitu slave mengetahui
alamat
dan mengambil datanya
Write : Master
menaruh data pada bus data saat alamat stabil dan slave
mempunyai kesempatan untuk mengetahui alamat.
Read Modify Write
: Operasi
Read yang diikuit operasi Write ke alamat yang samaTujuan untuk melindungi sumber daya
memori yang dapat dipakai bersama di dalam
multiprogramming.
Read After Write
: Operasi
yang tidak dapat dibagi yang berisi operasi Write diikuti operasi Read dari alamat
yang sama.
Block : Sebuah
siklus lamat diikuti oleh dan siklus data Organisasi bus.
Future
Bus+
Standar
bus asinkron berkinerja tinggi yang dibuat oleh IEEE. Tanda plus berkaitan
dengan sifat pengembangan spesifikasinya, dan pengait yang tersedia
memungkinkan evolusi lebih lanjut untuk memenuhi kebutuhan – kebutuhan
arsitektur aplikasi tertentu yang tidak dapat diantisipasi. Komite future bus+
mendefinisikan beberapa syarat menjadi dasar rancangan , bus harus :
Tidak
tergantung pada arsitektur, proses, dan teknologi tertentu
Memiliki
protocol transfer asinkron dasar
Mengizinkan
protocol tersinkronsasi pada sumber untuk kebutuhan optimal
Tidak
berdasarkan teknologi canggih
Pentingnya future bus+ adalah
kecenderungan yang dapat mendukung pola bus mikroprosesor saat ini. Future bus+
merupakan spesifikasi bus yang kompleks, future bus+ memberikan konsep – konsep
inovative dalam bidang rancangan bus. Future
bus+ mendukung bus data dengan lebar 32,64,128,256 bit.
Hanya future bus+ yang mencakup field kemampuan 3 bit yang memungkinkan modul
mendeklarasikan kemampuannya dalam mengakomodasi mode-mode utama transaksi bus.
Perbedaan antara PCI dan Future bus+ yaitu PCI ditujukan bagi implementasi
murah yang membutuhkan bidang fisik secara minimal, sedangkan future bus+
dimaksudkan untuk memberi fleksibilitas yang tinggi dan luas.
PRINSIP
OPERASI BUS
Operasi mengirim data ke modul
1. Meminta penggunaan bus.
2. Apabila telah disetujui, modul akan
memindahkan data yang diinginkan ke
modul yang dituju.
3. Operasi meminta data dari modul lainnya
4. Meminta penggunaan bus.
5. Mengirim request ke modul yang dituju melalui saluran kontrol dan
alamat yang sesuai.
6. Menunggu modul yang dituju mengirimkan data yang diinginkan.
Interkoneksi Bus
Bus
merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan
dua atau lebih komponen komputer. Karakteristik utama
dari bus yaitu sebagai media transmisi yang dapat digunakan
bersama oleh sejumlah perangkat yang terhubung padanya. Karena digunakan
bersama, diperlukan pengaturan agar tidak
terjadi tabrakan data atau kerusakan data yang ditransmisikan.
Walaupun digunakan scara bersamaaan, dalam satu waktu hanya ada sebuah
perangkat yang dapat menggunakan bus.
PCI
BUS PCI (Peripheral Component Interconnect) adalah
bus yang didesain untuk menangani beberapa perangkat keras. PCI juga adalah
suatu bandwidth tinggi yang populer, prosesor independent bus itu dapat
berfungsi sebagai bus mezzenine atau bus periferal. Standar bus PCI ini
dikembangkan oleh konsorsium PCI Special Interest Group yang dibentuk oleh
Intel Corporation dan beberapa perusahaan lainnya, pada tahun 1992. Tujuan
dibentuknya bus ini adalah untuk menggantikan Bus ISA/EISA yang sebelumnya
digunakan dalam komputer IBM PC atau kompatibelnya.
PCI dirancang untuk mendukung bernacam-macam
konfigurasi berbasis mikroprosesor, baik system mikroprosesor tunggal maupun
banyak. PCI ini memanfaatkan sinkron dan pola arbitrasi tersentralisasi. System
perintah-perintah yang ada di PCI biasanya aktivitas bus terjadi dalam bentuk
transaksi sebuah inisiator,atau master,dengan sebuah target. Kertika memperoleh
control bus, master bus menentukan jenis transaksi yang akan terjadi
berikutnya. Untuk interrupt Acknowledge adalah sebuah perintah baca yang ditunjukkan
bagi perangkat yang berfungsi sebagai pengontrol interrupt indetifier untuk
dikembalikan.
PCI berbasis pada local bus yang cepat.
Pada
perkembangannya, PCI diadopsi menjadi standar industri di bawah administrasi
dari PCI Special Interest Group, yang kemudian definisi dari PCI diperluas
menjadi konektor standa interface bus /slot ekspansi.PCI mempunyai interface
sebesar 64 bit dan mengimpelentasikan lebar jalur 32 bit untuk bus data dan
alamat (bandingkan dengan ISA ,16 bit). PCI ialah bus dengan arsitektur
sinkronous, yakni bus dimana semua transfer data dijalankan secara relatif
bersamaan terhadap pulsa detak sistem. PCI mendukung mekanisme
auto-configuration dimana setiap piranti PCI terdapat sekelompok register konfigurasi
yang memungkinkan identifikasi/pengenalan akan jenis piranti seperti SCSI ,
Video, Ethernet dan lainnya.
Pada transfer data perintah-perintah memory read dan write digunakan untuk menspesifikasikan transfer data yang menempati satu sikus waktu atau lebih. Perintah ini tergantung pada apakah pengontrol memory pada Bus PCI mendukung protocol PCI untuk transfer antara memory dengan cache atau tidak
Pada transfer data perintah-perintah memory read dan write digunakan untuk menspesifikasikan transfer data yang menempati satu sikus waktu atau lebih. Perintah ini tergantung pada apakah pengontrol memory pada Bus PCI mendukung protocol PCI untuk transfer antara memory dengan cache atau tidak
Dari tahun ketahun, PCI semakin berkembang dengan pesat
apalagi sekarang ini yang lebih pasaran kita kenal adalh PCI Exspres yang
kualitasnya lebih bagus dari PCI PCi sebelumnya. PCI keluar pada tahun 1990
berbasis Pentium diterapkan pertama kali oleh Intel. Intel menerbitkan semua
patent bagi domain public dan mempromosikan pembuatan himpunan industry, PCI SIG,
untuk pembuatan lanjut dan memelihara kompatibilitas spesifikasi PCI. Teernyata
PCI dapat diterima secara luas dan penggunaannya pada komputer pribadi,
wprkstation semakin meningkat. Pada tahun 1993 PCI 2.0 dapat diterbitkan.
Karena spesifikasinya berada didomain public dan didukung oleh industry
microprosesor dan peripheral secara luas.
KATEGORI MEDIA PENYIMPANAN
Dalam Internal Memori terdapat 2 kategori media penyimpanan dan beberapa
macam alat penyimpanan komputer, diantaranya :
1. 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
ataudata.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 : PROM
(Progammable Read-Only-Memory) : 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.
•
EPROM (Erasable
Programmable Read-Only-Memory) : Berbeda dengan PROM, isi EPROM dapat dihapus
setelah diprogram. Penghapusan dilakukan dengan menggunakan sinar ultraviolet.
•
EEPROM
(Electrically Erasable Programmable Read-Only0Memory) : 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
2. RAM (Read 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
:
•
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).
KATEGORI MEDIA PENYIMPANAN
Dalam Eksternal Memori terdapat 2 kategori media penyimpanan dan beberapa
macam alat penyimpanan komputer, diantaranya :
•
Media
Penyimpanan Magnetik (Magnetik Storage Media)
Media penyimpanan magnetik bersifat non volatile
artinya data tersimpan dalam media penyimpanan meskipun sudah tidak ada daya listrik
yang mengalir.
•
Media Penyimpanan
Optical
Optical Disk adalah media penyimpanan data
elektronik yang dapat ditulis dan dibaca dengan
menggunakan sinar laser bertenaga rendah.
Media Penyimpanan
Magnetik
1.
Hardisk
Harddisk
merupakan alat tambahan untuk menyimpan data dalam kapasitas besar yang
dilapisi secara magnetis, saat ini perkembangan harddisk sangat cepat dari daya
tampung dan kecepatan membaca data. Ada beberapa jenis hardisk yang dapat kita ketahui,
diantaranya : hardisk ATA, SATA, dan SSD.
2.
Flashdisk
Seperti yang kita tahu, flashdisk merupakan alat penyimpanan yang paling mudah dibawa kemana-kemana, karena ukurannya yang relatif kecil. Tidak hanya itu, meskipun ukurannya kecil flashdisk mempunyai memori atau tempat penyimpanan yang lumayan besar, ada yang 2GB, 4GB, bahkan sudah ada yang mencapai 1TB atau 1024 GB. Nama lain dari Flashdisk sendiri adalah USB Drive, Pen Drive, Microdisk, Pocket Drive.
Seperti yang kita tahu, flashdisk merupakan alat penyimpanan yang paling mudah dibawa kemana-kemana, karena ukurannya yang relatif kecil. Tidak hanya itu, meskipun ukurannya kecil flashdisk mempunyai memori atau tempat penyimpanan yang lumayan besar, ada yang 2GB, 4GB, bahkan sudah ada yang mencapai 1TB atau 1024 GB. Nama lain dari Flashdisk sendiri adalah USB Drive, Pen Drive, Microdisk, Pocket Drive.
3.
Floppy Disk/Disket
Floppy
Disk adalah alat penyimpanan yang berbentuk persegi dan ada
juga yang berbentuk persegi panjang dengan daya penyimpanan pada umumnya
sebesar 1,44 MB. Disket
dimasukkan kefloppy-disk drive, yaitu alat untuk menahan, memutar,
membaca dan menulis data ke disket. “Baca” berarti data di media
penyimpan sekunder diubah ke dalam bentuk sinyal elektronik dan salinan data
tersebut dikirimkan ke memori komputer (RAM). Sedangkan “tulis” berarti
salinan informasi elektronik hasil pemrosesan komputer ditransfer ke penyimpan
sekunder.
Media
Penyimpanan Optical
1.
CD
CD
adalah sebuah media penyimpanan optical yang paling awal muncul. CD juga
mempunyai diameter luar sebesar 120 mm dan diameter dalam sebesar 15 mm, serta
pembacaan dan penulisaan data pada piringannya menggunakan laser. Kapasitas
dari CD pada umumnya adalah sebesar 750 MB.
2.
DVD
DVD merupakan media penyimpanan optical setelah CD, yang mempunyai kapasitas penyimpanan yang lebih besar yaitu pada umumnya 4,7 GB, tetapi ada juga yang mempunyai kapasitas sebesar 17GB.
DVD merupakan media penyimpanan optical setelah CD, yang mempunyai kapasitas penyimpanan yang lebih besar yaitu pada umumnya 4,7 GB, tetapi ada juga yang mempunyai kapasitas sebesar 17GB.
3.
Blue Ray
Jika sebelumnya ada CD dan DVD, versi selanjutnya yaitu Blue Ray yang merupakan upgrade atau pengembangan dari CD dan DVD. Kapasitasnya juga tentu jauh lebih besar yaitu sekita 50GB
Jika sebelumnya ada CD dan DVD, versi selanjutnya yaitu Blue Ray yang merupakan upgrade atau pengembangan dari CD dan DVD. Kapasitasnya juga tentu jauh lebih besar yaitu sekita 50GB
4.
Fluorscent Multiplayer DISK
Fluorescent merupakan yang saat ini menempati media penyimpanan yang paling besar, betapa tidak dengan kapasitas penyimpanannya sebesar 140 GB mampu membaca data sebesar 1GB perdetik. Biasa disebut juga FM Disk, permukaannya yang transfaran bisa dilihat dari sisi depan atau belakang, karena dua sisi tersebut bisa digunakan untuk penyimpanan data alias Multilayer
Fluorescent merupakan yang saat ini menempati media penyimpanan yang paling besar, betapa tidak dengan kapasitas penyimpanannya sebesar 140 GB mampu membaca data sebesar 1GB perdetik. Biasa disebut juga FM Disk, permukaannya yang transfaran bisa dilihat dari sisi depan atau belakang, karena dua sisi tersebut bisa digunakan untuk penyimpanan data alias Multilayer
Media
Penyimpanan CHIP
Chip yaitu penyimpanan data prototip dari Hitachi
tersebut hanya memiliki ukuran 2x2 cm dan tebal 0,2 cm. Chip ini terbuat dari
kaca kuarsa, yang tahan panas, bahkan pada suhu 1000° C sekalipun. Bahan ini
juga tidak terpengaruh oleh radiasi, air dan bahan kimia lainnya. Menurut
sumber yang jadi berita kutip dari situs geek.com, bahan ini mampu
bertahan hingga beberapa ratus juta tahun, kecuali jika chipnya patah ataupun
rusak.
Teknologi ini terdiri dari beberapa lapis ots yang menyimpan data dalam bentuk
biner. Yang saat ini berhasil dibuat adalah ketebalan sebanyak empat lapis, dan
mampu menyimpan data sebanyak 40 MB perinchi persegi, atau setara dengan
kemampuaan CD. Tentu saja ini lebih rendah dari pada kapasitas hardisk yang
biasa kita gunakan, yaitu kapasitas yang mencapai TB (Tera Byte).
Dimasa yang akan datang. Hitachi berharap bisa membuat
chip dengan kapasitas yang lebih besar, karena chip prototipnya saat ini hanya
memiliki kapasitas yng mampu menyimpan beberapa buah e-book. Selain itu, untuk
dapat menguraikan data yang tersimpan pada chip prototip itu, kita membutuhkan
sebuah mikroskop.
Tujuan dari Hitachi pada saat ini adalah membuat teknologi yang
bisa dapat digunakan oleh semua kalangan, seperti pemerintahan, museum, atau
organisasi lainnya yang mungkin tertarik oleh media penyimpanan yang tahan lama.
Memori
Cache
Pengertian
Cache Memory adalah memory yang berukuran kecil yang sifatnya temporary
(sementara). Walaupun ukuran filenya sangat kecil namun kecepatannya sangat
tinggi. Dalam terminologi hadware, istilah ini biasanya merujuk pada memory
berkecepatan tinggi yang menjembatani aliran data antara processor dengan
memory utama (RAM) yang biasanya memiliki kecepatan yang lebih rendah.
Fungsi
dari Cache Memory adalah sebagai tempat menyimpan data sementara atau intruksi
yang diperlukan oleh processor. Secara gampangnya, cache berfungsi untuk
mempercepat akses data pada komputer karena cache menyimpan data atau informasi
yang telah di akses oleh suatu buffer, sehingga meringankan kerja processor.
Jadi Bisa disimpulkan fungsi cache memory yaitu:
- Mempercepat Akses
data pada komputer
- Meringankan kerja
prosessor
- Menjembatani
perbedaan kecepatan antara cpu dan memory utama.
- Mempercepat
kinerja memory.
Cara
kerja dari Cache Memory
Jika
prosesor membutuhkan suatu data, pertama-tama dia 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.
Letak
Cache Memory di komputer
- Terdapat di dalam
Processor (on chip ),Cache internal diletakkan dalam prosesor sehingga
tidak memerlukan bus eksternal, maka waktu aksesnya akan sangat cepat
sekali.
- Terdapat diluar
Processor(off chip), Berada pada MotherBoard memori jenis ini
kecepatan aksesnya sangat cepat,meskipun tidak secepat chache memori jenis
pertama
Advanced
DRAM
Memori akses acak dinamis ( Dynamic random-access memory;
disingkat DRAM) merupakan
jenis random akses memori yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam
kapasitor dalam satu sirkuit terpadu. Karena kapasitornya selalu bocor,
informasi yang tersimpan akhirnya hilang kecuali kapasitor itu disegarkan
secara berkala. Karena kebutuhan dalam penyegaran, hal ini yang membuatnya
sangat dinamis dibandingkan dengan memori (SRAM) statik memori dan lain-lain.
Keuntungan dari DRAM adalah kesederhanaan struktural:
hanya satu transistor dan kapasitor yang diperlukan per bit, dibandingkan
dengan empat di Transistor SRAM. Hal ini memungkinkan DRAM untuk mencapai
kepadatan sangat tinggi. Tidak seperti flash memori, memori DRAM itu mudah
"menguap" karena kehilangan datanya bila kehilangan aliran listrik.
Prinsip
Kerja
DRAM
biasanya diatur dalam persegi array satu kapasitor dan transistor per sel.
Panjang garis yang menghubungkan setiap baris dikenal sebagai "baris
kata". Setiap kolom sedikitnya terdiri dari dua baris, masing-masing
terhubung ke setiap penyimpanan sel di kolom. Mereka biasanya dikenal sebagai +
dan - bit baris. Amplifier perasa pada dasarnya adalah sepasang inverters
lintas yang terhubung antara bit baris. Yakni, inverter pertama terhubung dari
+ bit baris ke - bit baris, dan yang kedua terhubung dari - baris ke bit +
baris.
Untuk
membaca bit baris dari kolom, terjadi operasi berikut:
- Amplifier perasa
dinonaktifkan dan bit baris di precharge ke saluran yang tepat sesuai
dengan tegangan yang tinggi antara menengah dan rendahnya tingkat logika.
Bit baris yang akan dibangun simetris agar mereka seimbang dan setepat
mungkin.
- Precharge sirkuit
dinonaktifkan. Karena bit baris yang sangat panjang, kapasitas mereka akan
memegang precharge tegangan untuk waktu yang singkat. Ini adalah contoh
dari logika dinamis.
- "Baris
kata" yang dipilih digerakkan tinggi. Ini menghubungkan satu
kapasitor penyimpanan dengan salah satu dari dua baris bit. Charge ini
dipakai bersama-sama oleh penyimpanan sel terpilih dan bit baris yang
sesuai, yang sedikit mengubah tegangan pada baris.Walaupun setiap usaha
dilakukan untuk menjaga kapasitas di penyimpanan sel tinggi dan kapasitas
dari baris bit rendah, Kapasitasnya proporsional sesuai ukuran fisik, dan
panjang saluran bit baris yang berarti efek net yang sangat kecil gangguan
per satu bit baris tegangan.
- Amplifier perasa
diaktifkan. Tanggapan positif (Positive feedback) mengambil alih dan
menperkecil perbedaan tegangan kecil sampai satu baris bit sepenuhnya
rendah dan yang lain sepenuhnya tinggi.Pada tahap ini, baris
"terbuka" dan kolom dapat dipilih.
- Read data from the
DRAM is taken from the sense amplifiers, selected by the column address.
Membaca data dari DRAM diambil dari amplifiers perasa, dipilih oleh kolom
alamat. Banyak proses membaca dapat dilakukan saat baris terbuka dengan
cara ini.
- Sambil membaca,
saat ini mengalir cadangan yang bit baris dari perasa amplifiers untuk
penyimpanan sel. Ini kembali dalam charge (refresh) penyimpanan sel.
Karena panjang bit baris, hal ini membutuhkan waktu yang cukup lama pada
perasa amplifikasi, dan tumpang tindih dengan satu atau lebih kolom.
- Saat selesai
dengan baris saat ini, baris kata dinonaktifkan untuk penyimpanan
kapasitor (baris "tertutup"), perasa amplifier dinonaktifkan,
dan bit baris diprecharged lagi.
Biasanya,
produsen menetapkan bahwa setiap baris harus refresh setiap 64 ms atau kurang,
menurut standar JEDEC . Refresh logika umumnya digunakan dengan DRAMs untuk
me-refresh secara otomatis. Hal ini membuat sirkuit yang lebih rumit, tetapi
ini biasanya kekecewaan terhapuskan oleh fakta bahwa DRAM adalah lebih murah
dan kapasitas lebih besar dari SRAM. Beberapa sistem refresh setiap baris dalam
sebuah lingkaran yang ketat terjadi sekali setiap 64 ms.Sistem lain refresh
satu baris pada satu waktu - misalnya, dengan sistem 2 13 = 8192 baris akan
memerlukan refresh rate dari satu baris setiap 7,8 μs (64 ms / 8192 baris).
Beberapa waktu-nyata sistem refresh sebagian memori pada satu waktu berdasarkan
waktu eksternal yang memerintah pengoperasian dari sistem, seperti blanking
interval vertikal yang terjadi setiap 10 sampai 20 ms video dalam peralatan.
Semua metode memerlukan beberapa jenis counter untuk melacak yang baris
berikutnya adalah untuk refresh. Hampir semua DRAM chips yang memasukan
counter; beberapa jenis yang tua memerlukan refresh logika eksternal. (Pada
beberapa kondisi, sebagian besar data di DRAM dapat dipulihkan walaupun belum
DRAM refresh selama beberapa menit.)
SUMBER