MEMORY DAN ARSITEKTUR FAMILY COMPUTER IBM PC

1. MEMORI

Memori (atau lebih tepat disebut 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 berbasis disk, semacam hard disk atau floppy disk), sehingga data tersebut dapat dibuka kembali di lain kesempatan. 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 acak, tapi ia tidak digolongkan ke dalam Random Access Memory.

Komponen utama dalam sistem komputer adalah Arithmetic and Logic Unit (ALU), Control Circuitry, Storage Space dan piranti Input/Output. Tanpa memori, komputer hanya berfungsi sebagai piranti pemroses sinyal digital saja, contohnya kalkulator atau media player. Kemampuan memori untuk menyimpan data, instruksi dan informasi-lah yang membuat komputer dapat disebut sebagai komputer multi-fungsi (general-purpose). Komputer merupakan piranti digital, maka informasi disajikan dengan sistem bilangan biner (binary). Teks, angka, gambar, suara dan video dikonversikan menjadi sekumpulan bilangan biner (binary digit atau disingkat bit). Sekumpulan bilangan biner dikenal dengan istilah BYTE, dimana :

1 bita = 8 bit

1 bit = 1 karakter

1 kilobita = 1024 bita

bps = bit per second

1 kbps = 1000 bps

1 mbps = 1.000.000 bps

Semakin besar ukuran memorinya maka semakin banyak pula informasi yang dapat disimpan di dalam komputer (media penyimpanan).

1.1.1. JENIS MEMORI (MEDIA PENYIMPANAN)

Memori merupakan media penyimpanan data pada komputer, yang mana media penyimpanan data dalam computer dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

A. MEMORI INTERNAL

Memori jenis ini dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Memori internal memiliki fungsi sebagai pengingat. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Memori biasa terbagi dibedakan menjadi dua macam: ROM dan RAM. Selain itu, terdapat pula memori yang disebut CACHE MEMORI, CMOS, DRAM, SDRAM, DIMM.

a. ROM (Read-Only-Memory a.k.a firmware)

jenis memori yang isinya tidak hilang ketika tidak mendapat aliran listrik dan pada awalnya isinya hanya bisa dibaca. ROM pada komputer disediakan oleh vendor komputer dan berisi program atau data. Di dalam PC, ROM biasa disebut BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS.

b. CMOS (Compmentary Meta-Oxyde Semiconductor).

Adalah jenis cip yang memerlukan daya listrik dari baterai. Cip ini berisi memori 64-byte yang isinya dapat diganti. Pada CMOS inilah berbagai pengaturan dasar komputer dilakukan, misalnya peranti yang digunakan untuk memuat sistem operasi dan termasuk pula tanggal dan jam sistem. CMOS merupukan bagian dari ROM.

c. RAM (Random-Access Memory).

Adalah jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer dihidupkan dan bersifat volatile. Selain itu, RAM mempunyai sifat yakni dapat menyimpan dan mengambil data dengan sangat cepat.

d. DRAM (Dynamic RAM).

Adalah jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data yang terkandung di dalamnya tidak hilang. DRAM merupakan salah satu tipe RAM yang terdapat dalam PC.

e. SDRAM (Sychronous Dynamic RAM).

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

f. DIMM (dual in-line memory module)

Berkapasitas 168 pin, kedua belah modul memori ini aktif, setiap permukaan adalah 84 pin. Ini berbeda daripada SIMM yang hanya berfungsi pada sebelah modul saja. Mensuport 64 bit penghantaran data. SDRAM (synchronous DRAM) menggunakan DIMM. Merupakan penganti dari DRAM, FPM (fast page memory) dan EDO. SDRAM pengatur (synchronizes) memori supaya sama dengan CPU clock untuk pemindahan data yang lebih cepat. Terdapat dalam dua kecepatan yaitu 100MHz (PC100) dan 133MHz (PC133). DIMM 168 PIN. DIMM adalah jenis RAM yang terdapat di pasaran.

g. CACHE MEMORY.

Memori berkapasitas terbatas, memori ini berkecepatan tinggi dan lebih mahal dibandingkan memory utama. Berada diantara memori utama dan register pemroses, berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu kepada memori utama tetapi di cache memory yang kecepatan aksesnya yang lebih tinggi, metode menggunakan cache memory ini akan meningkatkan kinerja sistem. Cache memory adalah tipe RAM tercepat yang ada, dan digunakan oleh CPU, hard drive, dan beberapa komponen lainnya.

B. MEMORI EKSTERNAL

Merupakan memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data atau program.Contoh: Hardisk, Floppy Disk dll. Hubungan antara Chace Memori, Memori Utama dan Konsep dasar memori eksternal adalah : Menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak. Memori eksternal biasa disebut juga memori eksternal yaitu perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama. Memori eksternal mempunyai dua tujuan utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.

1.1.2. KLASIFIKASI MEMORI

1. Klasifikasi berdasarkan fungsi

a. Memori Sekunder

Memori Sekunder (Secondary storage) atau yang biasa juga disebut external storage, adalah storage yang terpisah atau tidak berhubungan langsung dengan Central Processing Unit (CPU). Memori sekunder digunakan untuk menyimpan atau menampung data yang lebih besar dan permanen, bisa juga dikatakan sebagai back-up dari memori utama. Data dalam memori sekunder tidak dikontrol langsung oleh komputer, meskipun datanya berasal dari memori utama. Kelemahan dari memori utama adalah tidak dapat menyimpan data yang permanen dan kapasitas penyimpanannya terbatas, sehingga diciptakanlah memori sekunder. Data pada memori sekunder adalah data yang sebelum dan sesudah diproses oleh komputer.

Sarana penyimpanan sekunder memiliki ciri-ciri umum sebagai berikut:

1. Non volatile (tahan lama)

2. Tidak berhubungan langsung dengan bus CPU

3. Lambat

4. Harganya murah

Sarana penyimpanan sekunder memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut:

1. Menyimpan berkas secara permanen

2. Menyimpan program yang belum dieksekusi prosesor

3. Memori virtual

b. Memori Primer

Memori primer (juga disebut memori utama), digunakan untuk akses langsung data oleh prosesor. Karena penyimpanan memori utama menunjukkan kemampuan proses yang lebih cepat, sangat mahal dan karenanya tidak sebagian besar digunakan untuk penyimpanan data. Kebanyakan sistem komputer di seluruh dunia menggunakan memori utama hanya untuk proses bootstrapping dengan tujuan tertentu, dan menggunakan perangkat memori sekunder untuk tujuan penyimpanan data pribadi.

Memori utama dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu :

1. Random Access Memory (RAM)

RAM komputer yang bertanggung jawab untuk menyimpan data secara sementara, sehingga dapat segera diakses oleh prosesor sebagian dan bila diperlukan. Yang berarti bahwa data akan terhapus begitu pasokan pada perangkat penyimpanan dimatikan. RAM menyimpan data secara acak dan prosesor mengakses data ini secara acak dari penyimpanan RAM. Informasi yang disimpan di dalam RAM biasanya diambil dari hard disk komputer, dan termasuk data yang berhubungan dengan sistem operasi dan aplikasi tertentu. Ketika sistem dimatikan, RAM kehilangan semua informasi yang tersimpan. Data tetap tersimpan pada penyimpanan sekunder dan dapat dipertahankan ketika sistem berjalan lagi. Beberapa komputer lama menggunakan format delay-line untuk penyimpanan komputer. Sebagian besar komputer modern menggunakan sirkuit RAM tertanam pada motherboard yang membaca data dalam bursts.

Struktur RAM dapat dibagi menjadi 4 bagian, yaitu:

· Input Area, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan lewat alat input

· Program Area, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diproses.

· Working Area, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil dari pengolahan.

· Output Area, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output

Berdasarkan bahan dasar pembuatan, RAM dikelompokkan dalam dua bagian utama, yaitu :

· Dynamic RAM (DRAM)

· Static RAM (SRAM).

2. Read Only Memory (ROM)

Tidak seperti RAM, ROM adalah bentuk penyimpanan permanen. ROM tetap aktif terlepas dari apakah power supply dihidupkan atau dimatikan. Meskipun demikian, ROM digunakan (dalam kasus yang jarang masih digunakan) sebagai perangkat utama untuk kebanyakan komputer di era 80-an. Ini karena perangkat ROM tidak memungkinkan data yang tersimpan di dalamnya dapat dimodifikasi. Seperti yang ditunjukan oleh namanya, data tersebut hanya bisa diakses dan dibaca oleh pengguna, tidak ditimpa, upgrade, atau dimodifikasi. Hal ini membuat pilihan ideal sebagai perangkat bootable pada komputer tua, juru program, dan portabel file OS operator. Program sistem yang tersimpan pada perangkat ROM tidak bisa diubah dan karenanya, aman tinggal digunakan.

3. Memori Cache

Cache adalah memory berukuran kecil yang sifatnya temporary (sementara). Walaupun ukuran filenya sangat kecil, namun keceptannya sangat tinggi. Dalam terminologi hardware, istilah ini biasanya merujuk pada memory berkecepatan tinggi yang menjembatani aliran data antara processor dengan memory utama (RAM) yang biasanya memiliki kecepatan jauh 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:

4. Memori Virtual

Virtual Memori adalah suatu sistem yang digunakan oleh sistem operasi untuk menggunakan sebagian dari memori sekunder (Harddisk). Seolah-olah sistem tersebut menggunakan memori internal / primary (RAM) fisik yang terpasang pada sebuah sistem komputer. Cara kerja sistem ini beroperasi dengan cara memindahkan beberapa kode yang tidak dibutuhkan ke sebuah berkas pada Hard Drive yang biasa disebut dengan Page File. Proses pemakaian virtual memori pada windows umumnya dapat dilihat di Task Manager.

Beberapa keuntungan penggunaan memori virtual adalah sebagai berikut:

· Berkurangnya proses I/O yang dibutuhkan (lalu lintas I/O menjadi rendah). Misalnya untuk program butuh membaca dari disk dan memasukkan dalam memory setiap kali diakses.

· Ruang menjadi lebih leluasa karena berkurangnya memori fisik yang digunakan. Contoh, untuk program 10 MB tidak seluruh bagian dimasukkan dalam memori fisik. Pesan-pesan error hanya dimasukkan jika terjadi error.

2. Klasifikasi Memori Berdasarkan Teknologi

a Memori Semikonduktor

Memori semikonduktor adalah memori komputer yang terbuat dari bahan semikonduktor, perangkat penyimpanan data elektronik ini biasanya diimplementasikan ke sebuah semikonduktor berbasis sirkuit terpadu (IC). Berdasarakan kemampuannya dalam menahan data saat tidak ada teganggan, memori semikonduktor dibedakan menjadi non-volatile dan volatile. Non-volatile sendiri adalah kemampuan memori semikonduktor untuk menyimpan data dalam perangkat bahkan saat komputer sudah tidak dialiri daya atau dengan kata lain komputer sudah dalam keadaan mati. Sedangkan volatile adalah ketidakmampuan memori menahan data atau dengan kata lain data akan hilang ketika komputer dimatikan.

Kelebihan Dan Kekurangan Memori Semikonduktor :

Kelebihan :

· Dapat menyimpan data dengan mudah dan praktis

· Membuat penyimpanan data tidak memerlukan banyak tempat..

· Bentuk, jenis, kapasitas dan ukuran beragam sesuai yang kita butuhkan.

Kekurangan :

· Harga memori terlalu mahal menurut golongan masyarakat menengah kebawah.

· Memori digunakan hanya oleh golongan tertentu saja. Kurangnya sosialisasi penggunaan memori sehingga sulit untuk digunakan oleh orang awam.

· Data dapat hilang bila memori rusak atau terkena virus dan sebagainya.

b Memori Core

Magnetic Core adalah Suatu bentuk media penyimpan magnetik yang terdiri dari inti-inti magnetik. penyimpanan magnetik menggunakan pola yang berbeda magnetisasi pada permukaan magnetis dilapisi untuk menyimpan informasi. penyimpanan magnetik adalah non-volatile. Informasi yang diakses menggunakan satu atau lebih membaca / menulis kepala yang mungkin berisi transduser satu atau lebih rekaman. A baca / tulis hanya mencakup kepala bagian permukaan sehingga kepala atau menengah atau keduanya harus dipindahkan relatif terhadap yang lain untuk akses data. Pada komputer modern penyimpanan, magnet akan mengambil bentuk ini: Magnetic disk, Floppy disk, digunakan untuk penyimpanan off-line, Hard disk drive, digunakan untuk penyimpanan sekunder.

c Memori Optic

Optical memory atau optical disk merupakan perangkat keras penyimpan data yang terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Contoh : CD dan DVD. Teknologi optik yang digunakan adalah penggunaan laser untuk menulis dan mengambil data.

Jenis-jenis Optical Memory :

· Laser Disk (LD) atau cakram laser

· CD (CompactDisk)

· CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory)

· CD-RW (Compact Disk ReWritable)

3. Klasifikasi Memori Berdasarkan Kemampuan

a Memori Hanya Baca

Memori hanya baca (bahasa Inggris: Read-only Memory) adalah istilah untuk media penyimpanan data pada komputer. ROM ini adalah salah satu memori yang ada dalam computer. ROM ini sifatnya permanen, artinya program / data yang disimpan di dalam 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).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.

4. Klasifikasi Memori Berdasarkan Akses

a. Memori Akses Acak

Memori yang membolehkan pengaksesan ke suatu lokasi tanpa ada keterkaitan dengan posisi fisik dan tidak bergantung pada lokasi lain.Dengan kata lain,waktu akses sama untuk semua lokasi. Contoh : RAM dan ROM

b. Memori Akses Urut

Pembacaan suatu lokasi dilakukan secara berurut dimana setelah operasi baca atau tulis dilakukan, baca/tulis diletakkan didepan lokasi berikutnya. Karena itu waktu akses akan berbeda setaip lokasi. Contoh : pita magnetik dan pita kertas

c. Memori Semi Acak

Pemilihan lokasi yang akan diakses menggunakan dua langkah: satu akses acak dan lainnya akses urut. Contohnya: memori magnetik (floppy disk dan hard disk)

d. Flooppy disk

Floppy disk itu berfungsi sebagai penyimpanan data dengan memori yang terbatas yang hanya dapat menampung dengan 1.44MB saja. Dan juga data yang telah di simpan itu dapat di akses ke computer lainnya. Yang tujuannya untuk mengangkut sebuah data yang ada di dalam nya floppy disk kemudian dapat di akses ke isinya.

c. Hardisk

Hardisk bersifat menyimpan data secara paten walaupun komputer atau laptop anda matikan data – data yang ada dalam hardisk akan tetap ada, kecuali anda menghapusnya secara manual atau hardisk terkena virus.

2. ARSITEKTUR FAMILY KOMPUTER IBM PC

1. Famili IBM PC dan Turunannya

IBM PC adalah sebutan untuk keluarga komputer pribadi buatan IBM. IBM PC diperkenalkan pada 12 Agustus 1981, dan "dipensiunkan" pada tanggal 2 April 1987. Komputer personal pertamakali muncul setelah diperkenalkan mikroprosesor, yaitu chip tunggal yang terdiri dari set register , ALU dan unit kontrol computer. IBM PC merupakan arsitektur bus tunggal yang disebut PC I/O Channel BUS atau PC BUS. PC BUS melengkapi PC dengan 8 jalur data, 20 jalur alamat, sejumlah jalur kontrol dan ruang alamat fisik PC adalah 1 MB.

Sejak diluncurkan oleh IBM, IBM PC memiliki beberapa keluarga, yakni :

· IBM 4860 PCjr

· IBM 5140 Convertible Personal Computer (laptop)

· IBM 5150 Personal Computer (PC yang asli)

· IBM 5155 Portable PC (sebenarnya merupakan PC XT yang portabel)

· IBM 5160 Personal Computer/eXtended Technology

· IBM 5162 Personal Computer/eXtended Technology Model 286 (sebenarnya merupakan PC AT)

· IBM 5170 Personal Computer/Advanced Technology

Gambar IBM PC

2. Konfigurasi Mikrokomputer Dasar

Berdasarkan UkurannyaBerdasarkan ukurannya, komputer digolongkan ke dalam micro computer (komputer mikro), mini computer (komputer mini), small computer (komputer kecil), medium computer (komputer menengah), large computer (komputer besar) dan super computer (komputer super).1.Micro ComputerMicro Computer (Mikro Komputer) disebut juga dengan nama personal computer (komputer personal) . ukuran main memory komputer mikro sekarang berkisar dari 16 MB sampai lebih dari 128 MB, dengan konfigurasi operand register 8 bit, 16 bit, atau 32 bit. Kecepatan komputer mikro sekarang berkisar 200 Mhz sampai dengan 500 Mhz.Komputer mikro umumnya adalah single-user (pemakainya tunggal), yaitu satu komputer hanya dapat digunakan untuk satu pemakai saja untuk tiap saat.

a Chipset adalah set dari chip yang mendukung kompatibel yang mengimplementasikan berbagai fungsi tertentu seperti pengontrol interupt, pengontrol bus dan timer.

b Chip khusus yang di sebut koprosesor yang beroperasi bersama dengan CPU guna meningkatkan fungsionalitasnya

3. Komponen IBM PC

· Sistem kontrol BUS : Pengontrol BUS, Buffer Data, dan Latches Alamat

· Sistem kontrol interuppt : Pengontrol Interuppt

· Sistem kontrol RAM & ROM : Chip RAM & ROM, Decoder Alamat, dan Buffer

· Sistem kontrol DMA : Pengontrol DMA

· Timer : Timer Interval Programmable

· Sistem kontrol I/O : Interface Paralel Programmable

http://amirmukhlis06.blogspot.co.id/2016/12/arsitektur-family-komputer-ibm-pc.html

http://eby190205.blogspot.co.id/2012/01/arsitektur-family-ibm-pc-dan-turunannya.html

http://funsday.blogspot.com/2009/04/82-konfigurasi-mikro-komputer-dasar.html

http://salahh.blogspot.com/2011/12/ibm-pc-keluarganya.html