KATA PENGANTAR
Allhamdulilah, puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT, karena atas rahmat dan
karunia-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan buku ajar ini. Tak lupa juga mengucapkan
salawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, karena
berkat beliau kita mampu keluar dari kegelapan menuju jalan yang lebih terang. Saya juga
mengucapkan rasa terima kasih kepada pihak-pihak yang mendukung lancarnya E-Book ini
mulai dari proses penulisan, penyusunan, yaitu yang pertama kepada orang tua yang senantiasa
memberikan dukungan serta do’a. Kemudian kepada Bapak Iman Saladin B Azhar S.Kom,
M.Msi, selaku dosen yang mengampu mata kuliah Oganisasi dan Arsitektur Komputer, serta
kepada Andrian Kaspari selaku ketua kelas yang bertanggung jawab dalam pembuatan E-Book
ini, dan tak lupa juga teman-teman serta pihak-pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu.
Adapun E-Book saya ini telah selesai saya buat dengan semaksimal dan sebaik mungkin
agar menjadi manfaat bagi pembaca yang membutuhkan informasi dan pengetahuan mengenai
materi pada buku ini. Dalam buku ini terdapat 8 bab materi yang telah disusun dari materi
selama perkuliahan.
Saya sadar, masih banyak kesalahan dan kekeliruan yang terdapat dalam buku ini
sehingga masih jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, saya mohon agar pembaca memberi
kritik dan saran terhadap buku yang saya buat ini agar saya dapat terus meningkatkan kualitas
buku. Demikian E-Book ini saya buat, dengan harapan agar pembaca dapat memahami informasi
dan juga mendapatkan wawasan mengenai materi pada buku ini.
Palembang, Mei 2022
Catrin Monica
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ..................................................................................................................................................i
DAFTAR ISI .................................................................................................................................................................ii
BAB 1 CPU (Central Processing Unit) .........................................................................................................................1
1.1. Komponen CPU dan Fungsinya..........................................................................................................................1
BAB 2 PERKEMBANGAN KOMPUTER GENERASI KE III, IV DAN V ...............................................................6
2.1. Komputer Generasi Ketiga (III)..........................................................................................................................6
2.2. Komputer Generasi Keempat (IV)....................................................................................................................10
2.3. Komputer Generasi Kelima (V)........................................................................................................................12
BAB 3 SISTEM MEMORY........................................................................................................................................17
3.1. Pengertian Memory ..........................................................................................................................................17
3.2. Hirarki Memory ................................................................................................................................................20
3.3. Prinsip Dasar Cache Memory ...........................................................................................................................21
3.4. Elemen Elemen Rancangan Cache ...................................................................................................................22
BAB 4 MEMORY EKSTERNAL...............................................................................................................................24
4.2. Jenis-Jenis Memori Eksternal ...........................................................................................................................25
4.3. Kekurangan dan Kelebihan Memory Eksternal ................................................................................................36
BAB 5 MEMORI INTERNAL....................................................................................................................................38
5.1. Pengertian Memori Internal ..............................................................................................................................38
5.2. Jenis Memori Internal. ......................................................................................................................................38
5.3. Fungsi Memory.................................................................................................................................................41
5.4. Karakteristik Memori........................................................................................................................................41
5.5. Cara Kerja Memori ...........................................................................................................................................43
5.6. Kelebihan dan Kekurangan Memori Internal....................................................................................................44
BAB 6 I/O DRIVER DAN I/O CONTROLLER.........................................................................................................46
6.1. I/O Driver .........................................................................................................................................................47
6.2. I/O Controller ...................................................................................................................................................48
BAB 7 OSI, TCP/IP, IP Address, Client Server, dan Peer to Peer ..............................................................................51
7.1. OSI Layer .........................................................................................................................................................51
7.2. TCP/IP ..............................................................................................................................................................55
7.3. IP Address (Internet Protocol) ..........................................................................................................................57
7.4. Jaringan Client Server dan Peer to Peer............................................................................................................61
7.5. Peer to Peer.......................................................................................................................................................62
BAB 8 REPRESENTASI DATA DAN LOGIKA KOMPUTER ...............................................................................66
8.1. Representasi Data .............................................................................................................................................66
8.2. Logika Komputer..............................................................................................................................................72
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................................................................79
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | ii
BAB 1 CPU (Central Processing Unit)
CPU atau Central Processing Unit adalah perangkat keras komputer yang memiliki
fungsi penting. Tiap komputer tentu memiliki CPU untuk dapat beroperasi. Terdapat
beberapa komponen CPU yang memiliki fungsi penting masing-masing agar komputer
bisa bekerja dengan maksimal.
Dalam bahasa Indonesia, CPU dikenal dengan istilah Unit Pemroses Sentral atau UPS.
CPU bertugas memahami dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak.
Singkatnya, CPU adalah suatu induk atau pusat pemprosesan data dari perangkat komputer.
Tanpa CPU, komputer tidak akan dapat berjalan.
CPU merupakan bagian utama dari komputer, dimana input dari CPU akan ditampilkan
outputnya pada layar monitor. Pada CPU terdapat beberapa bagian-bagian yang penting dan
memiliki fungsi masing-masing. Tiap bagian bersinergi satu sama lain sehingga komputer bisa
bekerja optimal.
Komponen-komponen CPU antara lain adalah motherboard, processor, RAM, VGA card,
sound card, dan harddisk. Ada juga bagian-bagian CPU yang fungsinya untuk melindungi
komponen lain, misalnya seperti casing CPU dan cooling fan.
1.1. Komponen CPU dan Fungsinya
a) Casing CPU
Komponen CPU pertama adalah casing CPU, yang merupakan bagian paling luar.
Umumnya CPU terbuat dari aluminium atau bahan-bahan yang sejenis. Fungsi casing
CPU adalah untuk melindungi berbagai komponen CPU lainnya yang ada di dalam dari debu,
panas, air, atau kotoran lainnya pada saat bekerja.
Casing juga berfungsi sebagai tempat kita meletakkan dan memasang berbagai komponen
seperti motherboard, power supply, optical disc drive, hard disk, dan lain-lain. Peran casing
penting agar komponen lain terjaga dan tidak rusak.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 1
b) Motherboard
Motherboard juga termasuk salah satu bagian-bagian CPU. Motherboard merupakan
papan sirkuit tempat berbagai komponen elektronik atau komponen komputer lainnya saling
terhubung seperti seperti processor, video card, sound card, hard disk, dan lain sebagainya. Ada
beberapa komponen motherboard seperti socket, slot SATA, slot PCI, dan I/O ports.Fungsi
motherboard adalah untuk menghubungkan setiap komponen-komponen komputer tersebut agar
bisa saling berkomunikasi satu sama lain. Motherboard menyatukan semua perangkat keras
komputer menjadi satu kesatuan.
c) Processor
Processor atau prosesor merupakan perangkat keras komputer yang memiliki tugas untuk
memahami dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Dalam sistem kerja
komputer, prosesor melakukan manajemen arus data sehingga tidak terjadi stack data dalam
proses operasinya.
Adapun fungsi processor adalah melakukan pemrosesan data dan informasi pada
komputer, mengintegrasikan seluruh komponen internal yang ada pada komputer, serta
meningkatkan performa komputer.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 2
d) RAM
RAM adalah singkatan random access memory dan merupakan salah satu komponen
CPU. Kinerja RAM sangat berpengaruh pada performa komputer secara keseluruhan, terutama
untuk keperluan multitasking atau melakukan beberapa aktivitas secara bersamaan.
Fungsi RAM adalah untuk menyimpan data sementara dari suatu aplikasi, yang bisa
dijalankan secara acak. Hal ini membuat daya kapasitas RAM menjadi penting, selain untuk
keperluan multitasking, juga untuk penggunaan aplikasi berat, seperti game atau software desain
grafis.
e) Harddisk
Bagian-bagian CPU berikutnya adalah harddisk. Harddisk atau biasa disingkat HDD,
merupakan tempat penyimpanan data konvensional pada komputer yang bekerja secara mekanik.
Harddisk berisi sebuah piringan atau cakram.
Fungsi harddisk adalah untuk media penyimpanan data, serta media penyimpanan
instalasi dari sistem operasi yang digunakan untuk menjalankan CPU. Semakin besar kapasitas
harrdisk, maka semakin banyak pula data-data konvensional yang dapat disimpan.
f) CD/DVD ROM
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 3
Komponen CPU yang selanjutnya adalah CD/DVD ROM, biasa juga dikenal sebagai
optical disk drive. Komponen ini merupakan piranti yang dapat digunakan untuk menulis dan
membaca kaset atau kepingan CD/DVD.
Dengan kata lain, fungsinya adalah membaca file dan data pada kepingan CD atau DVD
atau format lain yang sesuai. Adapun format yang termasuk ke dalam CD/DVD ROM adalah
CD-ROM drive, CD-RW drive, DVD-ROM drive, dan DVD-RW drive.
g) VGA Card
VGA, singkatan dari video graphic adapter merupakan perangkat keras komputer yang
berfungsi sebagai pengolah data grafis sebelum ditampilkan ke monitor. VGA juga dikenal
sebagai kartu grafis, dan termasuk komponen CPU yang sangat penting.
Fungsi VGA card yang utama adalah sebagai pengolah data grafis sebelum ditampilkan
ke monitor komputer. VGA juga sangat penting untuk menentukan kualitas gambar yang akan
ditampilkan pada layar monitor.
h) SOUND CARD
Sound card juga termasuk salah satu bagian-bagian CPU pada komputer. Bagian ini
memiliki fungsi sebagai pengolah audio untuk perangkat komputer. Fungsi sound card yang
lainnya adalah sebagai prosesor audio untuk komputer.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 4
Sound Card juga memiliki fungsi untuk mengontrol semua audio yang terdapat pada
perangkat komputer. Tanpa perangkat ini, maka bisa dipastikan komputer tidak akan bisa
mengeluarkan suara.
i) Power Supply
Power supply merupakan salah satu bagian CPU yang sangat penting, karena
menyangkut masa pakai komputer. Fungsi power supply adalah untuk memberikan daya atau
sumber listrik pada komponen-komponen komputer. Jika power supply tidak bekerja baik, maka
kinerja CPU komputer juga akan terganggu.
Power supply juga berfungsi merubah tegangan DC menjadi AC sebelum dialirkan ke
setiap komponen-komponen komputer itu sendiri. Power Supply memiliki tegangan daya yang
berbeda-beda ada dari 300 watt, 380 watt, 400 watt, 450 watt, 500 watt, 600 watt, dan
sebagainya.
j) Cooling Fan
Komponen CPU terakhir yang dibahas adalah cooling fan atau kipas angin pendingin.
Fungsi cooling fan penting dalam menjaga dan menstabilkan suhu pada CPU. Hal ini penting
untuk mengantisipasi peningkatan suhu, terutama jika melakukan aktivitas berat pada komputer.
Cooling fan juga mampu menghindari kejadian-kejadian yang tidak diinginkan, misalnya seperti
overheat atau mati mendadak karena berhentinya kinerja CPU. Posisi cooling fan pada CPU juga
harus disusun dengan tepat, agar semua komponen bisa terkena dampaknya.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 5
BAB 2 PERKEMBANGAN KOMPUTER GENERASI KE III, IV DAN V
Komputer pada awalnya memang diciptakan alat bantu perhitungan. Namun seiring
perkembangan waktu, fungsi komputer semakin beragam, membantu mempermudah pekerjaan
manusia dalam berbagai bidang. Misalnya dalam membuat desain baik desain gambar, foto,
poster, iklan, hingga desain rumah dan pembuatan film animasi. Penggunaan komputer juga
sangat membantu dalam bidang pendidikan, perniagaan, bisnis, pemerintahan, militer, dan
banyak bidang lainnya.
Perkembangan komputer dimulai sejak tahun 1940, saat diciptakannya komputer
generasi pertama yang dicirikan dengan tabung hampa (vacuum tube) yang digunakannya.
Kemudian penggunaan transistor menggantikan tabung hampa menandai munculnya
komputer generasi kedua yang berukuran lebih kecil. Sedangkan komputer generasi ketiga
ditandai dengan digunakannya IC.
2.1. Komputer Generasi Ketiga (III)
A. Sejarah Komputer Generasi Ketiga
Komputer generasi ketiga merupakan komputer yang diciptakan pada rentang tahun 1964
hingga 1970. Komputer generasi ketiga ini dicirikan dengan penggunaan Integrated Circuit, yang
menggabungkan beberapa transistor didalamnya. Hal ini menyebabkan komputer generasi ketiga
memiliki ukuran yang jauh lebih kecil dari komputer generasi pertama.
Meskipun memiliki banyak kelebihan termasuk dalam hal ukuran, transistor yang
digunakan pada komputer generasi kedua tetap tidak bisa mengatasi panas yang timbul dalam
pengorasian komputer. Transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang berpotensi
merusak komponen dalam komputer. Pada tahun 1958 Jack Kilby mengembangkan Integrated
Circuit (IC), sebuah piringan silicon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Pasir kuarsa digunakan
sebab bahan ini dapat mengatasi panas yang timbul pada transistor.
Dalam piringan silicon ini, Jack Kilby mengkombinasikan tiga komponen elektrik. Untuk
kedepannya jumlah komponen yang dipadatkan dalam chip tersebut semakin bertambah bahkan
hinggga milyaran transistor seperti saat ini. Penemuan IC mengubah arsitektur komputer,
memungkinkan dibangunnya komputer yang jauh lebih kecil dibanding komputer pada generasi
sebelumnya.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 6
B. Karakteristik Komputer Generasi Ketiga
1. IC digunakan sebagai ganti transistor pada komputer generasi ketiga;
2. Komputer generasi ketiga lebih kecil dan lebih murah dibandingkan dengan komputer
generasi kedua;
3. Mereka cepat dan lebih bisa diandalkan;
4. Bahasa tingkat tinggi;
5. Inti magnetik dan solid state sebagai penyimpanan utama;
6. Komputer generasi ketiga mampu mengurangi waktu dan biaya perawatan yang rendah;
7. Perangkat Input / Output menjadi lebih canggih.
C. Kelebihan Komputer Generasi Ketiga
1. Ukuran komputer generasi ketiga lebih kecil jika dibandingkan dengan ukuran komputer
generasi pertama dan kedua.
2. Menghasilkan panas lebih sedikit dari pada komputer generasi sebelumnya.
3. Komputer generasi ketiga bisa melakukan perhitungan dalam nanodetik.
4. Biaya perawatannya rendah dibanding komputer generasi sebelumnya.
5. Membutuhkan lebih sedikit daya dari komputer generasi pertama dan kedua.
6. Lebih terpercaya.
7. Tujuannya benar-benar umum.
8. Biaya rendah.
9. Penyimpanan yang baik.
D. Kekurangan Komputer Generasi Ketiga
1. Memerlukan AC untuk mendinginkan Komputer.
2. Biaya mahal (pada saat itu).
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 7
E. Contoh Komputer Generasi Ketiga
1. Seri-IBM 360
IBM 360 atau IBM system/360 (s/360) merupakan keluarga mainframe dari salah satu
produk IBM yang pertama kali diluncurkan pada tanggal 7 April 1964. Keluarga pertama
komputer mainframe ini membuat berbagai perbedaan yang jela antara arsitektur dan
implementasi, yang memungkinkan IBM untuk meluncurkan proyek set compatible di berbagai
rentang harga. Proyek IMB yang satu ini dianggap oleh orang banyak sebagai salah satu yang
paling sukses dalam sejarah komputer, yang mempengaruhi desain mesin baru selama bertahun –
tahun. Komputer IBM 360 ini juga pernah digunakan untuk program luar angkasa Amerika yang
diluncurkan pada tanggal 7 April 1964 yang diciptakan oleh arsitektur Gene Amdahl dengan
menyebutnya sebagai IMB system 360 secara khusus kemudian dirancang untuk tujuan
komersildan menandai tren komputer untuk menggunakan sirkuit terpadu (IC) yang dikenal
sebagai chip.
2. Seri Honeywell-600
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 8
3. PDP (Personal Data Processor)
4. IBM 130/168
5. IDC 316
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 9
F. Pemograman Komputer Generasi Ketiga
1. FORTRAN-II KE IV
2. COBOL
3. PASCAL PL / 1
4. DASAR
5. ALGOL-68, dll.
2.2. Komputer Generasi Keempat (IV)
A. Sejarah Komputer Generasi Keempat
Komputer generasi keempat atau yang dikenal dengan komputer microprocessor dibuat
untuk menyempurnakan komputer generasi sebelumnya. Momen komputer generasi keempat
muncul pada 1971 silam. Pada komputer generasi, menggunakan chip sebagai komponen
utamanya. Chip tersebut merupakan gabungan dari kumpulan Integrated Circuit (IC) dan
komponen listrik lainnya.
Munculnya komputer generasi keempat ditandai dengan munculnya microprocessor.
Dikutip dari Britannica, pada pertengahan 1960-an hingga awal 1970-an, Fairchild
Semiconductor Corporation dan Texas Instruments Incorporated adalah salah satu produsen IC
terkemuka. Setiap tahunnya, kedua perusahaan tersebut selalu meningkatkan jumlah IC dan
komponen elektronik lainnya ke dalam chip silikon tunggal. Saat jumlah komponennya
meningkat menjadi ribuan, chip tersebut mulai disebut dengan Large Scale Integration Chip
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 10
(LSI). Penggunaan chip LSI ke komputer disebut dengan komputer generasi keempat. Penemuan
mikroprocessor ini adalah puncak dari komputer generasi keempat.
Perkembangan komputer pada generasi keempat ini sudah dapat menggunakan beberapa
komponen seperti zaman sekarang, yaitu mouse, keyboard, monitor, dan komponen lainnya.
B. Ciri Ciri Komputer Generasi Keempat
Ada beberapa ciri khusus komputer generasi keempat, berikut adalah ciri-cirinya:
1. IC lebih kompleks dan terintegritas.
2. Menggunakan LSI (Large Scale Integration) yang merupakan pemadatan ribuan IC
menjadi satu chip.
3. Dikembangkan VLSI (Very Large Scale Integration) yang dapat menampung hingga
ratusan ribu IC.
4. Menggunakan microprocessor dan semikonduktor yang berbentuk chip untuk memori
komputer.
C. Kelebihan dan Kekurangan Komputer Generasi Keempat
1. Kelebihan
Large Scale Integration(LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip.
Ultra-Large Scale(ULSI) meningkatakan jumlah tersebut menjadi jutaan.
Kemampuan memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keeping yang
berukuran setengah kepingan logam mendorng turunya harga danukuran computer.
Chip inter 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan
meletakan seluruh komponen dari sebuah computer(central prossesing unit, memori, dan
kendali I/O).
IBM memperkenalkan penggunaan personal computer (PC) untuk penggunaan rumah,
kantor, dan sekolah.
Computer melakukan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari computer yang
berada dia atas meja(desktop computer) menjadi computer yang dapat dimasukan
kedalam tas (laptop), atau bahkan computer yang dapat digenggam (palmtop).
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 11
2. Kekurangan
Computer tidak lagi menjadi dominasi perusahaan-perusahaan besar atau lembaga
pemerintah.
D. Contoh Komputer Generasi Keempat
Pada 1971, Intel Corp mengembangkan microprocessor pertama seri 4004. Menurut buku
Dasar Sistem Komputer yang ditulis Gede Partha Sindu. Contoh komputer pada generasi ini
adalah Apple I Computer yang dikembangkan oleh Steve Wozniak dan Steve Jobs dengan cara
memasukkan microprocessor pada circuit board komputer. Selain itu, muncul juga TRS model
80 dengan prosesor jenis Motorola 68000 dan Zilog Z-80 yang menggunakan RAM 64 KB.
Komputer Apple II yang menggunakan processor jenis 650R dan RAM 64 KB juga merupakan
salah satu komputer PC yang sangat populer di era itu. Sistem operasi yang digunakan
pada saat itu adalah CP/M 8 bit. Komputer ini sangat populer pada awal 1980-an.
2.3. Komputer Generasi Kelima (V)
A. Sejarah Komputer Generasi Kelima
Komputer generasi kelima merupakan komputer yang mulai mengunakan mikroprosessor
dengan teknologi ULSI. Teknologi yang memungkinkan pemadatan 10 juta komponen didalam
sebuah mikroprocessor. Komputer ini mulai berkembang sejak tahun 1980 hingga saat ini. Ciri
lain komputer generasi kelima adalah penggunaan parallel processing (pemrosessan secara
parallel) dan Artificial Intelegence (Kecerdasan Buatan).
Dengan parallel processing komputer akan memiliki kemampuan untuk menyelesaikan
pemrosesan yang sangat banyak dengan lebih cepat. Sebab menggunakan beberapa buah
processor yang dapat bekerja bersamaan secara parallel. Untuk Kecerdasan buatan (AI) pada
generasi kelima ini masih dalam tahap permulaan (AI tingkat rendah), belum digunakan secara
maksimal karna masih dalam tahap pengembangan. Contoh kecerdasan buatan yang ada saat ini
misalnya ‘face recognition’ yang digunakan pada kamera atau progam editing foto (baca juga:
bahaya virus komputer).
Dalam segi bentuk, komputer generasi keenam masih mirip dengan komputer generasi
keempat. Terdiri dari monitor untuk menampilkan display, CPU (Central Pricessing Unit)
dimana berbagai hardware inti komputer di simpan, serta keyboard dan mouse sebagai alat input.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 12
Semuanya berbentuk fisik, namun memiliki ukuran yang lebih kecil dan bobot yang lebih ringan.
Selain itu dalam hal kecanggihan, pada komputer generasi kelima telah muncul komputer dengan
layar sentuh. Sehingga meskipun tanpa keyboard ataupun mouse sekalipun, kita dapat menginput
data ke dalam komputer dengan mudah.
Dalam hal bahasa pemograman, masih menggunakan bahasa tingkat tinggi yang lebih
mudah dimengerti oleh manusia (baca juga: cara mengubah bahasa di laptop). Muncul juga
bahasa-bahasa pemograman baru, hasil pengembangan bahasa pemograman sebelumnya yang
lebih mudah dimengerti dan lebih praktis. Namun tetap masih berupa bahasa tingkat tinggi.
Untuk generasi kedepan, dengan semakin berkembangnya kecerdasan buatan, tidak mustahil
akan muncul komputer tanpa program (programless computer).
B. Komponen Komputer Generasi Kelima
Beberapa komponen yang mencirikan komputer generasi kelima antara lain:
1. Teknologi ULSI (Ultra Large Scale Integration), yang memungkinkan pemadatan
hingga 10 juta komponen didalam sebuah microprocessor.
2. Artificial Intelegenca (AI) atau kecerdasan buatan. Komputer generasi kelima telah
memanfaatkan AI, meskipun masih dalam tingkat rendah.
3. Parallel Processing, penggunaan lebih dari satu prosessor yang dapat bekerja bersama
secara parallel.
4. Teknologi Superkonduktor (superconductor), yang memungkinkan aliran informasi
dengan kecepatan tinggi.
5. Interface yang lebih user friendly. Misalnya mouse dengan sensor optik, mouse tanpa
kabel (wireless), serta mouse sensorik. Monitor dengan layar sentuh juga telah banyak
beredar di pasaran belakangan ini.
6. Hardware komputer yang lebih kecol, compact, ringan, dan relatif lebih murah namun
tentunya lebih canggih.
7. Mulai dikembangkan natular language understanding; pengembangan teknologi yang
memungkinkan komputer untuk dapat mengerti bahasa manusia.
C. Kelebihan dan Kekurangan Komputer Generasi Kelima
1. Kelebihan
a) Lebih Canggih
Sudah barang tentu komputer generasi kelima lebih canggih. Dalam soal pemograman,
komputer generasi kelima lebih “lengkap” ketimbang komputer generasi sebelumnya. Ia bisa
melakukan apapun dalam satu waktu dan membuat apapun dengan kemudahan yang tak terbatas.
Hal ini juga disebabkan karena teknologi ram komputer yang semakin besar kapasitasnya.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 13
b) Lebih Praktis
Semakin berkembang zaman, praktis adalah sebuah tuntutan. Maka tak heran jika
komputer generasi kelima akan menjadi lebih praktis. Dalam beberapa imajinasi tentang
komputer generasi kelima, ada yang berbentuk hanya seperti bolpoin yang sangat praktis dan
bisa dibawa kemana pun tanpa merasa berat seperti layaknya kita membawa laptop.
c) Lebih Cepat
Dalam komputer generasi kelima, kecepatan pemograman pasti menjadi perhatian
penting. Karena ini adalah sebuah langkah kembangan dari generasi sebelumnya, maka
kecepatan operasi untuk memudahkan manusianya bekerja , diperlukan.
d) Lebih Fungsional
Komputer generasi keempat hanya bisa digunakan dalam beberapa hal yang masih
terbatas. Dalam generasi selanjutnya, komputer ini dicanangkan menjadi lebih fungsional. Ia
mampu mengerjakan apapun, bahkan rumus matematika pun ia bisa mengerjakannya. Selain itu
pula ada beberapa cita-cita dari kecerdasan buatan untuk membuat komputer generasi kelima ini
memiliki logika dan pertimbangan selayaknya manusia!
e) Lebih Murah
Pasti tak dipungkiri, harga menjadi salah satu hal penting dalam pengembangan
komputer generasi kelima ini. Karena sudah pasti ia akan di pasarkan ke seluruh dunia dan akan
menjadi tidak efisien jika komputer generasi kelima memiliki harga yang fantastis.
f) Lebih besar kapasitas memorinya
Kapasitas memori tentu membuat komputer beroperasi lebih cepat. Komputer
generasi kelima memiliki hal tersebut. Dalam bayangannya (karena komputer generasi ini belum
muncul dipasaran), komputer generasi kelima mampu berlaku seperti otak manusia yang
memiliki long term memory dan hal-hal luar biasa lainnya.
Kelebihan yang dimiliki komputer generasi kelima memang sangat banyak dan menguntungkan
bagi manusia. Akan tetapi, ia juga memiliki sebuah kekurangan fundamental yang mana mampu
mempengaruhi manusianya.
2. Kekurangan
a) Menghancurkan eksistensi manusia
Hal ini tentu dibahas secara fundamental. Memang benar bahwa semua akan jauh lebih
mudah. Komputer generasi kelima akan lebih mirip manusia karena kecerdasan buatan yang
mereka miliki. Mereka mampu mengobrol dengan manusia, mampu memutuskan sesuatu,
mampu memecahkan masalah yang mana manusia butuh waktu untuk melakukan itu, memiliki
logika, dsb. Jika semua fungsi manusia digantikan oleh komputer generasi kelima, apa yang
terjadi dengan manusianya sendiri? Hal yang mengerikan terlintas dalam benak saya ketika
membayangkan bahwa manusia tak lagi mau berpikir, menyerahkan semua pada kemampuan.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 14
komputer generasi kelima dan otak manusia yang sebenarnya mampu jauh lebih canggih dari
komputer generasi kelima, menjadi otak yang “sia-sia”.
D. Contoh Komputer Generasi Kelima
Tipe komputer generasi kelima meliputi komputer desktop, Laptop, NoteBook,
UltraBook, dan ChromeBook. Komputer yang diciptakan pada generasi kelima menggunakan
arsitektur processor mikro x86 sebagai standart hingga saat ini.
1. IBM PC 5150
IBM PC adalah sebutan untuk komputer buatan IBM. IBM PC 5150 merupakan
komputer pribadi pertama yang dibuat secara masal oleh IBM. Diluncurkan pada 12
Agustus 1981, IBM PC 5150 dibekali prosesor 16-bit Intel 8088, power supply 63.5W, serta
memori berukuran 64 KB. Media penyimpanan berupa floppy disk drive 5.25 inci dengan
kapasitas 320 KB atau 360 Kb (baca juga: cara mencegah cybercrime).
IBM PC memiliki ROM yang dilengkapi dengan interpreter bahasa Microsoft Cassette
BASIC. Sehingga jika tidak ada sistem operasi yang dimuat, pengguna dapat melakukan
pemrograman sendiri. ROM pada IBM PC 5150 juga dilengkapi dengan fungsi POST (Power-on
Self Test), sehingga sistem akan melakukan pengecekan terlebih dahulu pada saat booting.
2. BM 5140 PC Convertible (laptop)
IBM 5140 PC Convertible merupakan laptop pertama yang dipasarkan oleh IBM pada
tanggal 2 April 1986. Laptop ini kurang sukses dipasaran karena kalah saing dengan
produk lain yang memiliki kapasitas media penyimpanan yang lebih besar, processor yang lebih
cepat, serta ukuran dan harga yang lebih murah. IBM 5140 tersedia dalam dua model.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 15
3. Macintosh 128k
Macintosh merupakan komputer yang diproduksi oleh Apple. Macintosh 128k
merupakan komputer pertama Apple, Inc yang diperkenalkan pertama kali pada bulan Januari
1984. Komputer ini juga merupakan komputer pertama yang memperkenalkan sistem antarmuka
dalam tampilan grafis (GUI). Selain CPU, Mac 128k dilengkapi juga dengan monitor CRT
berukuran 9 inchi, serta keyboard dan mouse.
Kelebihan dari Mac adalah bahwa selain memfasilitasi seluruh aspek perangkat keras;
Apple juga menyediakan sistem operasinya. Jadi, alih-alih mengjual komputer kosong – tanpa
sistem Operasi seperti IBM-PC, Apple menjual komputer yang telah memiliki sistem operasi
terinstal di dalamnya. Berbeda dengan produsen lain, Apple secara ekslusif membuat perangkat
keras komputer dan perangkat lunaknya,juga mengatur desain dan harganya.
4. MacBook
Macbook merupakan seri komputer jinjing Macintosh dari Apple. Macbook
pertama kali diperkenalkan pada tahun 2006. Macbook menggunakan processor core 2 Duo,
dan merupakan transisi PowerPC ke Intel. Casing macbook yang tipis dan bobotnya yang ringan
namun memiliki performa yang baik serta daya tahan baterai yang cukup tahan lama
menjadikan Macbook sebagai komputer keluaran apple yang paling laris hingga hari ini.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 16
BAB 3 SISTEM MEMORY
3.1. Pengertian Memory
Memori adalah suatu bagian yang paling penting dan seluruh sistem komputer. Memori
banyak mengalami perubahan teknologi seiring dengan berjalannya waktu. Memori pertama kali
mempunyai kapasitas yang sangat terbatas dan hanya terdiri dan beberapa byte. Komputer terdiri
dan memori fisik dalam bentuk cip yang ditancapkan ke dalam soket memori motherboard.
Bagian kedua dan memori adalah memori virtual, yang pada dasarnya bagian terkecil dan hard
drive. Bagian ini digunakan sistem operasi ketika memori fisik penuh.
Memori adalah perangkat sistem yang menyimpan data atau program pada komputer
elektronik digital. Penyimpanan mungkin saja sifatnya sementara atau permanen, bergantung
pada frekuensi pengambilan data. Masing-masing unit memori terdiri dari cip yang memiliki
fabrikasi built-in jutaan transistor dan kapasitor. Unsur-unsur kecil bergabung untuk menyimpan
satu bit dalam sebuah memori sel memori dalam bentuk digit biner 0 dan 1. Kapasitor bertindak
sebagai sel tahanan untuk data biner, sedangkan transistor memungkinkan sirkuit memori untuk
membaca atau mengubah nilai data dalam kapasitor. Ketika elemen ini terhubung dalam cip
memori, kapasitor ini dapat menerima dan menyimpan data yang dikirim oleh CPU komputer.
A. Karakteristik Sistem Memori
Dalam memahami berbagai karakteristik dari berbagai macam situasi, kita harus
mengetahui karakteristik memori satu persatu. Masalah kompleks sistem memori adalah
membuatnya agar lebih mudah diatur bila kita mengklasifikasikan sistem-sistem memori
sehubungan dengan karakteristik-karakteristik kuncinya. Karakterisik memori yaitu sebagai
beriku
a) Lokasi
Memori berada pada 3 lokasi yang berbeda, antara lain sebagai berikut.
Memori lokal
Memori ini built-in berada dalam CPU (mikroprosesor) dan diperlukan untuk semua
kegiatan CPU. Memori ini disebut register.
Memori internal
Memori ini berada di luar cip prosesor tetapi bersifat internal terhadap sistem komputer
dan diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi (operasi) program, hingga dapat diakses
secara langsung oleh prosesor (CPU) tanpa modul perantara. Memori internal sering juga
disebut sebagal memori primer atau memori utama. Memori internal biasanya menggunakan
media RAM.
Memori Eksternal (secondary)
Ini bersifat Eksternal tcrhadap sistem komputer dan tentu saja berada di luar CPU dan
diperlukan untuk menyimpan data atau instruksi secara pcrmanen. Memori ini, tidak
diperlukan di dalam proses eksekusi sehingga tidak dapat diakses secara langsung oleh
prosesor (CPU). Untuk akses memori Eksternal ini oleh CPU harus melalui pengontrol /
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 17
modul I/O. Memori Eksternal sering juga disebut sebagai memori sekunder. Memori ini
terdiri atas perangkat penyimpanan seperti disk atau pita magnetik.
b) Kapasitas
Kapasitas pada register dinyatakan dalam satuan bit.
Kapasitas memori Internal dinyatakan dalam bentuk satuan byte (1 byte = 8 bit) atau
word.
Kapasitas memori eksternal dinyatakan dalam byte. Memori Eksternal biasanya lebih
besar kapasitasnya daripada memori Internal , hal ini disebabkan karena teknologi dan
sifat penggunaannya yang berbeda.
Banyaknya word umumnya 8, 16, 16 bit.
c) Satuan Transfer
Satuan transfer merupakan jumlah bit yank dibaca atau ditulis ke dalam memori pada
suatu saat. Tiga konsep yang berhubungan dengan saluan transfer adalah sebagai berikut :
Word
Merupakan satuan -alami organisasi memori. Ukuran word biasanya sama dengan
jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi.
Addressable units .
Pada sejumlah sistem, adressable units adalah word. Namun terdapat sistem dengan
pengalamatan pada tingkatan byte. Pada semua kasus hubungan antara panjang A suatu
alamat dan jumlah N adressable unit adalah 2A = N.
Unit of transfer
Adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan ke dalam memori pada suatu saat. Pada
memori eksternal , tranfer data biasanya lebih besar dari suatu word, yang disebut dengan
block.
d) Metode Akses
Perbedaan utama yang terdapat pada sejumlah jenis memori adalah metode akses.
Terdapatempat jenis pengaksesan, yaitu sebagai berikut.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 18
Sequential access
Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data yang disebut record dan akses
harus dibuat dalam bentuk urutan linear yang spesifik. Informasi mengalamatan yang
disimpan dipakai untuk memisahkan record-record dan untuk membantu proses
pencarian. Terdapat shared read /write mechanism untuk penulisan / pembacaan
memorinya. Pita magnetik merupakan memori yang menggunakan metode sequential
access.
Direct access
Sama seperri sequential access, yakni menggunakan shared read/write
mechanism, tetapi setiap blok dan record memiliki alamat yang unik berdasarkan lokasi
fisik. Akses dilakukan langsung pada alamat memori. Disk adalah contoh memori yang
menggunakan direct access.
Random access
Setiap lokasi memori dipiih secara acak (random) dan diakses serta diaLamati secara
langsung. Contohnya adalah memori utama.
Associative access
Merupakan jenis akses acak yang memungkinkan pembandingan lokasi bit yang
diinginkan untuk pencocokan. Jadi data dicari berdasarkan isinya bukan alamamya dalam
memori.
e) Kinerja
Berdasarkan karakteristik unjuk kinerja, ada tiga parameter utama pengukuran unjuk kinerja,
yaitu sebagai berikut.
Access time, bagi RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan
operasi baca atau tulis. Sedangkan untuk memori non-random akses merupakan waktu
yang dibutuhkan dalam melakukan mekanisme baca atau tulis pada lokasi tertentu.
Memory cycle time, konsep ini digunakan pada RAM dan terdiri dari access time
ditambah dengan waktu yang diperlukan transient agar hilang pada saluran sinyal.
Transfer rate, adalah kecepatan data transfer ke unit memori atau dari unit memori. Pada
RAM sama dengan 1/ (cycle time).
f) Fisik
Tipe fisik yang digunakan menurut perkembangan teknologi saat ini adalah memori
semikonduktor dengan teknologi VLSI dan memori permukaan magnetik seperti yang digunakan
pada disk dan pita magnetik.
Ada dua tipe fisik memori, yaitu sebagai berikut.
Memori semikonduktor
Memori ini memakai teknologi LSI atau VLSI (very large scale integration). Memori ini
banyak digunakan untuk memori internal misalnya RAM.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 19
Memori permukaann magnetik
Memori ini banyak digunakan untuk memori eksternal yaitu untuk disk atau pita magnetik.
B. Berdasarkan Karakteristik Fisik
Ada dua kriteria yang mencerminkan karakteristik fisik memori, yaitu sebagai berikut.
Volatile dan Non-volatile
Pada memori volatile, informasi akan rusak secara alami atau hilang bila daya
listriknya dimatikan. Sementara itu, pada memori non-volatile, sekali informasi direkam
akan tetap berada di sana tanpa mengalami kerusakan sebelum dilakukan perubahan.
Pada memori ini daya listrik tidak diperlukan untuk mempertahankan informasi tersebut.
Memori permukaan magnetik adalah non-volatile. Memori semikonduktor dapat berupa
volatile atau non-volatile.
Erasable dan Non-erasable
Erasable artinya isi memori dapat dihapus dan diganti dengan informasi lain.
Memori semikonduktor yang tidak terhapuskan dan non-volatile adalah ROM.
C. Fungsi Memori
Memori adalah tempat penyimpanan program dan data sementara. Memori bekerja
dengan menyimpan dan menyuplai data-data penting yang dibutuhkan prosesor, kemudian untuk
diolahmenjadi informasi. Secara garis besar memori dapat dikiasifikasikan menjadi dua bagian,
yaitu primer dan sekunder.
3.2. Hirarki Memory
Hirarki memori adalah hierarki memori dan perangkat penyimpanan yang ditemukan di
komputer., atau disebut juga dengan istiah-istiah register, cache, RAM, virtual memory.
Istilah-istilah yang di sebutkan di atas adalah bagian dari hirarki memori yang ada dalam
komputer. Penggunaan memori tersebut di bagi menjadi 2 yaitu tempat penyimpanan sementara
(Temporary Storage) dan tempat penyimpanan tetap (Permanent Storage). Temporary storage
digunakan saat komputer melakukan pemrosesan data, sedangkan Permanent Storage digunakan
saat menyimpan data secara permanent.
Ada Beberapa point yang perlu di perhatikan dari susunan hirarki memori dia atas:
1. Semakin ke atas maka kecepatan waktu akses akan semakin meningkat, sebaliknya
semakin ke bawah akan semakin lambat.
2. Semakin kebawah kapasitas memorinya semakin besar. User dapat mengamati besarnya
kapasitas Hardisk yang mencapai ukuran Tera Byte, RAM yang mencapai ukuran Giga
Byte dan dibandingkan dengan ukuran memori di Cache yang hanya berkisar pada
ukuran Klio Byte dan Mega Byte, dan register yang hanya dalam ukuran bit.
3. Jarak ke Prosesor semakin ke atas semakin dekat.
4. Penurunan harga memori tiap bit, semakin ke bawah semakin semakin murah, semakin
ke atas semakin mahal.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 20
Sebagian besar komputer memiliki hirarki memori yang terdiri atas tiga level, yaitu:
Physical Register di CPU, berada di level teratas. Informasi yang berada di register
dapat diakses dalam satu clock cycle CPU.
Primary Memory (executable memory), berada di level tengah. Contohnya, RAM.
Primary Memory diukur dengan satu byte dalam satu waktu, secara relatif dapat diakses
dengan cepat, dan bersifat volatile (informasi bisa hilang ketika komputer dimatikan).
CPU mengakses memori ini dengan instruksi single load dan store dalam beberapa clock
cycle.
Secondary Memory, berada di level bawah. Contohnya, disk atau tape. Secondary
Memory diukur sebagai kumpulan dari bytes (block of bytes), waktu aksesnya lambat,
dan bersifat non-volatile (informasi tetap tersimpan ketika komputer dimatikan). Memori
ini diterapkan di storage device, jadi akses meliputi aksi oleh driver dan device.
Komputer yang lebih canggih memiliki level yang lebih banyak pada sistem hirarki
memorinya, yaitu cache memory dan bentuk lain dari secondary memory seperti rotating
magnetic memory, optical memory, dan sequntially access memory.
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:
a) Meningkatkan utilitas CPU
b) Data dan instruksi dapat diakses dengan cepat oleh CPU
c) Efisiensi dalam pemakaian memori yang terbatas
d) Transfer dari/ke memori utama ke/dari CPU dapat lebih efisien
3.3. Prinsip Dasar Cache Memory
Prinsip elemen cache memory adalah mekanisme penyimpanan data sekunder
berkecepatan tinggi yang digunakan untuk menyimpan data atau intruksi yang sering diakses.
Memori ini merupakan memori berkapasitas terbatas, berkecepatan tinggi yang lebih mahal
dibanding memori utama. Cache memori terletak diantara memori utama dan register CPU, dan
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 21
berfungsi agar CPU tidak langsung mengacu ke memori utama tetapi di cache yang kecepatan
aksesnya lebih tinggi. Cache berasal dari kata cash. Dari istilah tersebut cache adalah tempat
menyembunyikan atau tempat menyimpan sementara. Sesuai definisi tersebut cache 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
akses akan dapat dilakukan lebih cepat. Cache memori ini terletak antara register dan memori
utama hingga pemprosesan data tidak langsung mengacu pada memori utama .
Cache memori ditujukan untuk memberikan kecepatan memori yang mendekati
kecepatan memori tercepat yang bisa diperoleh, sekaligus memberikan ukuran memori yang
besar dengan harga yang lebih murah dari jenis-jenis memori semikonduktor. Konsepnya adalah
sebagai berikut :
Terdapat memori utama yang relative lebih besar dan lebih lambat dan cache memory
yang berukuran lebih kecil dan lebih cepat. Cache berisi salinan sebagian memori utama. Pada
saat CPU membaca sebuah word memory, maka dilakukan pemeriksaan untuk mengetahui
apakah word itu terdapat pada cache. Bila sudah ada, maka word akan dikirimkan ke CPU.
Sedangkan bila tidak ada, blok memori utama yang terdiri dari sejumlah word yang tetap akan
dibaca ke dalam cache dan kemudian akan dikirimkan ke CPU.
3.4. Elemen Elemen Rancangan Cache
Walaupun terdapat banyak implementasi cache, hanya terdapat sedikit elemen-elemen dasar
rancangan yang dapat mengklasifikasikan dan membedakan arsitektur cache.
Adapun elemen yang akan dibahas pada sub bab ini adalah elemen pertama yaitu ukuran
cache. Semakin besar cache maka semakin besar jumlah gate yang terdapat pada pengalamatan
cache. Akibatnya adalah cache yang berukuran besar cenderung untuk lebih lambat dibanding
dengan cache berukuran kecil, walaupun dibuat dengan teknologi rangkaian terintegrasi yang
sama dan pitaruh pada tempat pada keping dan board yang sama. Kinerja cache juga sangat
sensitif terhadap sifat beban kerja, maka tidaklah mungkin untuk mencapai ukuran cache yang
‘optimum’.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 22
Elemen-elemen penting dari rancangan memory cache adalah sebagai berikut:
a) Ukuran Cache
Disesuaikan dengan kebutuhan untuk membantu kerja memori. Semakin besar
ukuran cache semakin lambat semakin banyak jumlah gerbang dalam pengalamatan
cache.
b) Fungsi Pemetaan Asosiatif
Pemetaan asosiatif dapat mengatasi kekurangan pemetaan langsung dengan cara
mengizinkan setiap blok memori utama untuk dimuatkan ke sembarang saluran cache.
c) Algoritma Penggantian
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.
d) Ukuran Blok
Blok yang berukuran lebih besar mengurangi jumlah blok yang menempati cache.
Dengan meningkatkan ukuran blok, maka jarak setiap word tambahan menjadi lebih jauh
dari word yang diminta, sehingga menjadi lebih kecil kemungkinannya untuk diperlukan
dalam waktu dekat.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 23
BAB 4 MEMORY EKSTERNAL
4.1. Pengertian Memory Eksternal
Komputer adalah sebuah mesin hitung elektronik yang secara cepat menerima informasi
masukan digital dan mengolah informasi tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan
dalam komputer tersebut dan menghasilkan keluaran informasi yang dihasilkan setelah diolah.
Daftar perintah tersebut dinamakan program komputer dan unit penyimpanannya adalah
memori komputer. Memori adalah bagian dari komputer tempat program – program dan data –
data disimpan. Bebarapa pakar komputer (terutama dari Inggris) menggunakan istilah
store atau storage untuk memori, meskipun kata storage sering digunakan untuk menunjuk ke
penyimpanan disket. Tanpa sebuah memori sebagai tempat untuk mendapatkan informasi guna
dibaca dan ditulis oleh prosesor maka tidak akan ada komputer – komputer digital dengan
system penyimpanan program. Walaupun konsepnya sederhana, memori komputer
memiliki aneka ragam jenis, teknologi, organisasi, unjuk kerja dan harganya. Memory
Eksternal adalah memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data atau program.
Dengan kata lain memory ini termasuk perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan,
pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama. Contoh: Hardisk, Flash Disk,
dan Floppy Disk. Pada dasarnya konsep dasar memori eksternal adalah Menyimpan data
bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak.
Memori eksternal mempunyai dua fungsi utama yaitu sebagai penyimpan
permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang
berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang. memori eksternal adalah memori yang
diakses prosesor melalui piranti I/O, seperti disket dan hardisk dan merupakan memori
tambahan yang berfungsi untuk menyimoan data atau program.
Memori merupakan bagian dari komputer yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan
informasi yang harus diatur dan dijaga sebaik-baiknya. Memori biasanya disebut juga dengan
istilah : computer storage, computer memory atau memory, merupakan piranti komputer yang
digunakan sebagai media penyimpan data dan informasi saat menggunakan komputer. Memori
merupakan bagian yang penting dalam komputer modern dan letaknya di dalam CPU.
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 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).
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 24
Berikut ini beberapa gambar yang bisa mewakili bagaimana cara informasi disimpan
dalam memory dan bagaimana data ditransfer dari satu bagian ke bagian lainnya. 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.
4.2. Jenis-Jenis Memori Eksternal
1. Berdasarkan Jenis Akses Data
Berdasarkan jenis aksesnya memori eksternal dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu
a. DASD (Direct Access Storage Device) di mana ia mempunyai akses langsung terhadap
data.
Contoh :
1. Magnetik (floppy disk, hard disk).
2. Removeable hard disk (Zip disk, Flash disk).
3. Optical Disk.
b. SASD (Senquential Access Stroage Device) : Akses data secara tidak langsung (berurutan),
seperti pita magnetic.
2. Berdasarkan Karakteristik Bahan
Berdasarkan karakteristik bahan pembuatannya, memori eksternal digolongkan menjadi
beberapa kelompok sebagai berikut:
a) Punched Card atau kartu berlubang
Merupakan kartu kecil berisi lubang-lubang yang menggambarkan berbagai instruksi atau
data. Kartu ini dibaca melalui puch card reader yang sudah tidak digunakan lagi sejak tahun
1979.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 25
b) Magnetic Disk
Magnetic Disk merupakan disk yang terbuat dari bahan yang bersifat magnetik, Contoh :
floppy dan harddisk.
c) Optical Disk
Optical disk terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate) dan dilapisi
permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Contoh : CD dan DVD.
d) Magnetic Tape
Sedangkan magnetik tape, terbuat dari bahan yang bersifat magnetik tetapi berbentuk
pita, seperti halnya pita kaset tape recorder.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 26
1. Magnetik Disk
Disk adalah piringan bundar yang terbuat dari bahan tertentu (logam atau plastik) dengan
permukaan dilapisi bahan yang dapat di magnetisasi. Mekanisme baca/tulis menggunakan kepala
baca atau tulis yang disebut head, merupakan komparan pengkonduksi (conducting coil). Desain
fisiknya, head bersifat stasioner sedangkan piringan disk berputar sesuai kontrolnya. Layout data
pada disk diperlihatkan pada gambar 1.1 dan gambar 1.2. Terdapat dua metode layout data pada
disk, yaitu constant angular velocity dan multiple zoned recording. Disk diorganisasi dalam
bentuk cincin – cincin konsentris yang disebut track. Tiap track pada disk dipisahkan oleh gap.
Fungsi gap untuk mencegah atau mengurangi kesalahan pembacaan maupun penulisan yang
disebabkan melesetnya head atau karena interferensi medan magnet. Sejumlah bit yang sama
akan menempati track – track yang tersedia. Semakin ke dalam disk maka kerapatan (density)
disk akan bertambah besar. Data dikirim ke memori ini dalam bentuk blok, umumnya blok lebih
kecil kapasitasnya daripada track. Blok – blok data disimpan dalam disk yang berukuran blok,
yang disebut sector. Sehingga track biasanya terisi beberapa sector, umumnya 10 hingga 100
sector tiap tracknya. Bagaimana mekanisme membacaan maupun penulisan pada disk ? Head
harus bisa mengidentifikasi titik awal atau posisi – posisi sector maupun track. Caranya data
yang disimpan akan diberi header data tambahan yang menginformasikan letak sector dan track
suatu data. Tambahan header data ini hanya digunakan oleh sistem disk drive saja tanpa bisa
diakses oleh pengguna.
Header data yang digunakan disk drive menemukan letak sector dan tracknya. Byte
SYNCH adalah pola bit yang menandakan awal field data.
Karakteristik Magnetik Disk Macam
Karakteristik
1. Fixed head (satu per track)
Gerakan head 2. Movable head (satu per surface)
Portabilitas disk 1. Nonremovable disk
2. Removable disk
Sides 1. Single-sided
2. Double-sided
Platters 1. Single-platter
2. Multiple-platter
Mekanisme head 1. Contact (floppy)
2. Fixed gap
3. Aerodynamic gap (Winchester)
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 27
Berdasarkan gerakan head, terdapat dua macam jenis yaitu head tetap (fixed head) dan
head bergerak (movable head) seperti terlihat pada gambar 1.4. Pada head tetap setiap track
memiliki kepala head sendiri, sedangkan pada head bergerak, satu kepala head digunakan untuk
beberapa track dalam satu muka disk. Mekanisme dalam head bergerak adalah lengan head
bergerak menuju track yang diinginkan berdasarkan perintah dari disk drive-nya.
Karakteristik disk berdasar portabilitasnya dibagi menjadi disk yang tetap (nonremovable
disk) dan disk yang dapat dipindah (removable disk). Keuntungan disk yang dapat dipindah atau
diganti – ganti adalah tidak terbatas dengan kapasitas disk dan lebih fleksibel. Karakteristik
lainnya berdasar sides atau muka sisinya adalah satu sisi disk (single sides) dan dua muka disk
(double sides). Kemudian berdasarkan jumlah piringannya (platters), dibagi menjadi satu
piringan (single platter) dan banyak piringan (multiple platter). Gambar disk dengan multiple
platter.
Terakhir, mekanisme head membagi disk menjadi tiga macam, yaitu head yang
menyentuh disk (contact) seperti pada floppy disk, head yang mempunyai celah utara tetap
maupun yang tidak tetap tergantung medan magnetnya. Celah atau jarak head dengan disk
tergantung kepadatan datanya, semakin padat datanya dibutuhkan jarak head yang semakin
dekat, namun semakin dekat head maka faktor resikonya semakin besar, yaitu terjadinya kesalahan
baca. Teknologi Winchester dari IBM mengantisipasi masalah celah head diatas dengan
model head aerodinamik. Head berbentuk lembaran timah yang berada dipermukaan disk apabila
tidak bergerak, seiring perputaran disk maka disk akan mengangkat headnya. Istilah Winchester
dikenalkan IBM pada model disk 3340-nya. Model ini merupakan removable disk pack dengan
head yang dibungkus di dalam pack. Sekarang istilah Winchester digunakan oleh sembarang
disk drive yang dibungkus pack dan memakai rancangan head aerodinamis.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 28
Disk drive beroperasi dengan kecepatan konstan. Untuk dapat membaca dan menulis
head harus berada pada track yang diinginkan dan pada awal sectornya. Diperlukan waktu untuk
mencapai track yang diinginkan, waktu yang diperlukan disebut aebagai seek time. Apabila track
sudah didapatkan maka diperlukan waktu sampai sector yang bersangkutan berputar sesuai
dengan headnya, yang disebut rotational latency. Jumlah seek time dan rotational latency disebut
dengan access time. Dengan kata lain, access time adalah waktu yang diperlukan disk untuk
berada pada posisi siap membaca atau menulis.
2. Floopy Disk
Dengan berkembangnya komputer pribadi maka diperlukan media untuk
mendistribusikan software maupun pertukaran data. Solusinya ditemukannya disket atau floppy
disk oleh IBM. Karakteristik disket adalah head menyentuh permukaan disk saat membaca
ataupun menulis. Hal ini menyebabkan disket tidak tahan lama dan sering rusak. Untuk
mengurangi kerusakan atau aus pada disket, dibuat mekanisme penarikan head dan
menghentikan rotasi disk ketika head tidak melakukan operasi baca dan tulis. Namun akibatnya
waktu akses disket cukup lama. Gambar 1.6. memperlihatkan bentuk floppy disk.
Floppy disk drive yang menjadi standar pemakaian terdiri dari 2 ukuran yaitu 5.25” dan
3.5” yang masing-masing memiliki 2 tipe kapasitas Double Density (DD) dan High Density
(HD). Floppy disk 5.25” kapasitasnya adalah 360 Kbytes (untuk DD) dan 1.2 Mbytes (untuk
HD).
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 29
Kapasitas yang dapat ditampung oleh floppy disk memang cenderung kecil, apalagi jika
dibandingkan dengan kebutuhan transfer dan penyimpanan data yang makin lama makin besar.
Floppy disk hanya dapat menyimpan file teks, karena keterbatasan kapasitas. Walaupun
demikian, penulisan pada floppy disk dapat dilakukan berulang-ulang, walaupun memakan
waktu yang relatif lama. Keterbatasan yang disebut dengan Iomega Zip Drive. Perangkat ini terdiri
dari floppy drive dan cartridge floppy khusus, yang mampu menampung samapai hampir 100MB
data. Jumlah ini jelas memungkinkan untuk menampung file multimedia dan grafik (biasanya
berukuran mega bytes), yang sebelumnya tidak dimungkinkan untuk disimpan dalam floppy disk.
3. Harddisk
Harddisk adalah sebuah komponen perangkat keras yang menyimpan data sekunder dan
berisi piringan magnetis. Harddisk diciptakan pertama kali oleh insinyur IBM, Reynold Johnson di
tahun 1952. Harddisk 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 5
MB. Harddisk zaman sekarang sudah ada yang hanya selebar 0,6 cm dengan kapasitas 750 GB.
Jika dibuka, terlihat mata cakram keras pada ujung lengan bertuas yang menempel pada piringan
yang dapat berputar
Rangkaian penguat, DSP (digital signal precessor), chip memory, konektor, spindle, dan
actuator arm motor controller. arus membongkar CP sampai dengan Gbytes. Ukuran kapasitas
yang sangat besar ini sangat menguntungkan dalam hal penyimpanan data. Seperti halnya floppy
disk dan Iomega Zip drive, harddisk juga dapat menangani penulisan berulang kali dengan
kecepatan yang relatif jauh lebih cepat dibandingkan dengan floppy disk. Tapi sayangnya,
terdapat kendala dalam segi mobilitas, karena untuk memindah-mindahkan harddisk berarti
h(harddisk tersimpan di dalam CPU). Ternyata, kendala ini telah dapat diatasi dengan adanya
konsep Removable Harddisk. Hardsik dibentuk berupa cartridge, yang dipasang pada removable
rack yang terambung pada power supplay dan kabel data IDE Interface-nya. Data yang disimpan
dalam harddisk tidak akan hilang ketika tidak diberi tegangan listrik. Dalam sebuah harddisk,
biasanya terdapat lebih dari satu piringan untuk memperbesar kapasitas data yang dapat
ditampung. Dalam perkembangannya kini harddisk secara fisik menjadi semakin tipis dan kecil
namun memiliki daya tampung data yang sangat besar. Harddisk kini juga tidak hanya dapat
terpasang di dalam perangkat (internal) tetapi juga dapat dipasang di luar perangkat (eksternal)
dengan menggunakan kabel USB.
4. IDE Disk (Harddisk)
Saat IBM menggembangkan PC XT, menggunakan sebuah hardisk Seagate 10 MB
untuknmenyimpan program maupun data. Harddisk ini memiliki 4 head, 306 silinder dan 17 sektor
per track, dicontrol oleh pengontrol disk Xebec pada sebuah kartu plug-in. Teknologi yang
berkembang pesat menjadikan pengontrol disk yang sebelumnya terpisah menjadi satu paket
terintegrasi, diawali dengan teknologi drive IDE (Integrated Drive Electronics) pada tengah
tahun 1980. Teknologi saat itu IDE hanya mampu menangani disk berkapasitas maksimal 528 MB
dan mengontrol 2 disk. Seiring kebutuhan memori, berkembang teknologi yang mampu menangani
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 30
disk berkapasitas besar. IDE berkembang menjadi EIDE (Extended Integrated Drive Electronics)
yang mampu menangani harddisk lebih dari 528 MB dan mendukung pengalamatan LBA (Logical
Block Addressing), yaitu metode pangalamatan yang hanya memberi nomer pada sektor – sektor
mulai dari 0 hingga maksimal 224-1. Metode ini mengharuskan pengontrol mampu mengkonversi
alamat – alamat LBA menjadi alamat head, sektor dan silinder. Peningkatan kinerja lainnya adalah
kecepatan tranfer yang lebih tinggi, mampu mengontrol 4 disk, mampu mengontrol drive CD-
ROM.
Nama Data Bits Bus MHz MB/det
5 5
SCSI-1 8 10 10
10 10
FAST SCSI 8 20 20
20 40
WIDE FAST SCSI 16 40 40
40 80
ULTRA SCSI 8
WIDE ULTRA SCSI 16
ULTRA-2 SCSI 8
WIDEULTRA-2 SCSI 16
5. SCSI Disk (Harddisk)
Disk SCSI (Small Computer System Interface) mirip dengan IDE dalam hal organisasi
pengalamatannya. Perbedaannya pada piranti antarmukanya yang mampu mentransfer data
dalam kecepatan tinggi. Versi disk SCSI terlihat pada tabel 5.3. Karena kecepatan transfernya
tinggi, disk ini merupakan standar bagi komputer UNIX dari Sun Microsystem, HP, SGI,
Machintos, Intel terutama komputer – komputer server jaringan, dan vendor – vendor lainnya.
SCSI sebenarnya lebih dari sekedar piranti antarmuka harddisk. SCSI adalah sebuah bus karena
SCSI mampu sebagai pengontrol hingga 7 peralatan seperti: harddisk, CD ROM, rekorder CD,
scanner dan peralatan lainnya. Masing-masing peralatan memiliki ID unik sebagai media
pengenalan oleh SCSI.
6. RAID
Telah dijelaskan diawal bahwa masalah utama sistem memori adalah mengimbangi
laju kecepatan CPU. Beberapa teknologi dicoba dan dikembangkan, diantaranya
menggunakan konsep akses paralel pada disk. RAID (Redundancy Array of Independent Disk)
merupakan organisasi disk memori yang mampu menangani beberapa disk dengan sistem akses
paralel dan redudansi ditambahkan untuk meningkatkan reliabilitas. Karena kerja paralel inilah
dihasilkan resultan kecepatan disk yang lebih cepat. Teknologi database sangatlah penting
dalam model disk ini karena pengontrol disk harus mendistribusikan data pada sejumlah disk dan
juga membacaan kembali. Karakteristik umum disk RAID :
RAID adalah sekumpulan disk drive yang dianggap sebagai sistem tunggal disk.
Data didistribusikan ke drive fisik array
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 31
Kapasitas redudant disk digunakan untuk menyimpan informasi paritas, yang menjamin
recoveribility data ketika terjadi masalah atau kegagalan disk.
Jadi RAID merupakan salah satu jawaban masalah kesenjangan kecepatan disk
memori dengan CPU dengan cara menggantikan disk berkapasitas besar dengan sejumlah disk –
disk berkapasitas kecil dan mendistribusikan data pada disk – disk tersebut sedemikian rupa
sehingga nantinya dapat dibaca kembali.
RAID tingkat 0
Sebenarnya bukan RAID karena tidak menggunakan redundansi dalam
meningkatkan kinerjanya. Data didistribusikan pada seluruh disk secara array merupakan
keuntungan daripada menggunakan satu disk berkapasitas besar. Sejalan perkembangan
RAID – 0 menjadi model data strip pada disk dengan suatu management tertentu hingga
data sistem data dianggap tersimpan pada suatu 58 disk logik. Mekanisme tranfer data
dalam satu sektor sekaligus sehingga hanya baik untuk menangani transfer data besar.
RAID tingkat 1
Pada RAID – 1, redundansi diperoleh dengan cara menduplikasi seluruh data pada
disk mirror-nya. Seperti halnya RAID – 0, pada tingkat 1 juga menggunakan teknologi
stripping, perbedaannya adalah dalam tingkat 1 setiap strip logik dipetakkan ke dua disk
yang secara logika terpisah sehingga setiap disk pada array akan memiliki mirror disk yang
berisi data sama. Hal ini menjadikan RAID – 1 mahal. Keuntungan RAID – 1:
a) Permintaan pembacaan dapat dilayani oleh salah satu disk karena terdapat dua disk berisi
data sama, tergantung waktu akses yang tercepat.
b) Permintaan penyimpanan atau penulisan dilakukan pada 2 disk secara paralel.
c) Terdapat back-up data, yaitu dalam disk mirror-nya.
RAID tingkat 1 mempunyai peningkatan kinerja sekitar dua kali lipat
dibandingkan RAID tingkat 0 pada operasi baca, namun untuk operasi tulis tidak
secara signifikan terjadi peningkatan. Cocok digunakan untuk menangani data yang sering
mengalami kegagalan dalam proses pembacaan. RAID – 1 masih bekerja berdasarkan sektor
– sektornya.
RAID tingkat 2
RAID – 2 mengganakan teknik akses paralel untuk semua disk. Dalam proses
operasinya, seluruh disk berpartisipasi dan mengeksekusi setiap permintaan sehingga
terdapat mekanisme sinkronisasi perputaran disk dan headnya. Teknologi stripping juga
digunakan dalam tingkat ini hanya stripnya berukuran kecil, sering kali dalam ukuran word
atau byte. Koreksi kesalahan menggunakan sistem bit paritas dengan kode Hamming.
Cocok digunakan untuk menangani sistem yang kerap mengalami kesalahan disk.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 32
RAID tingkat 3
Diorganisasikan mirip dengan RAID – 2, perbedaannya pada RAID – 3 hanya
membutuhkan disk redudant tunggal, tidak tergantung jumlah array disknya. Bit paritas
dikomputasikan untuk setiap data word dan ditulis pada disk paritas khusus. Saat terjadi
kegagalan drive, data disusun kembali dari sisa data yang masih baik dan dari informasi
paritasnya. RAID – 3 menggunakan akses paralel dengan data didistribusikan dalam bentuk
strip – strip kecil. Kinerjanya menghasilkan transfer berkecepatan tinggi, namun hanya dapat
59 mengeksekusi sebuah permintaan I/O saja sehingga kalau digunakan pada lingkungan
transaksi data tinggi terjadi penurunan kinerja.
RAID tingkat 4
RAID – 4 menggunakan teknik akses yang independen untuk setiap disknya sehingga
permintaan baca atau tulis dilayani secara paralel. RAID ini cocok untuk menangani sistem
dengan kelajuan tranfer data yang tinggi. Tidak memerlukan sinkronisasi disk karena setiap
disknya beroperasi secara independen. Stripping data dalam ukuran yang besar. Strip paritas
bit per bit dihitung ke seluruh strip yang berkaitan pada setiap disk data. Paritas disimpan pada
disk paritas khusus. Saat operasi penulisan, array management software tidak hanya
meng-update data tetapi juga paritas yang terkait. Keuntungannya dengan disk paritas yang
khusus menjadikan keamanan data lebih terjamin, namun dengan disk paritas yang terpisah
akan memperlambat kinerjanya.
RAID tingkat 5
Mempunyai kemiripan dengan RAID – 4 dalam organisasinya, perbedaannya adalah strip–
strip paritas didistribusikan pada seluruh disk. Untuk keamanan, strip paritas suatu disk
disimpan pada disk lainnya. RAID – 4 merupakan perbaikan dari RAID – 4 dalam hal
peningkatan kinerjanya. Disk ini biasanya digunakan dalam server jaringan.
RAID tingkat 6
Merupakan teknologi RAID terbaru. Menggunakan metode penghitungan dua paritas
untuk alasan keakuratan dan antisipasi terhadap koreksi kesalahan. Seperti halnya RAID – 5,
paritas tersimpan pada disk lainnya. Memiliki kecepatan transfer yang tinggi.
7. CD-ROM
CD ROM (Compact disc – Read Only Memory) adalah sebuah piringan kompak dari jenis
piringan optik (optical disc) yang dapat menyimpan data yang cukup besar. Ukuran data yang
dapat disimpan saat ini bisa mencapai 700Mb. Mulai tahun 1983 sistem penyimpanan data di
optical disc mulai diperkenalkan dengan diluncurkannya Digital Audio Compact Disc. Sejak saat
itu mulai berkembanglah teknologi penyimpanan pada optical disc. CD-ROM terbuat dari resin
(polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Informasi
direkam secara digital sebagai lubang-lubang mikroskopis pada permukaan yang reflektif.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 33
Proses ini dilakukan degan menggunakan laser yang berintensitas tinggi. Permukaan yang
berlubang ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening. Informasi dibaca dengan menggunakan laser
berintensitas rendah yang menyinari lapisan bening tersebut sementara motor memutar disk.
Intensitas laser tersebut berubah setelah mengenai lubang-lubang tersebut kemudian terefleksikan
dan dideteksi oleh fotosensor yang kemudian dikonversi menjadi data digital.
Penulisan data pada CD-ROM hanya dapat dilakukan sekali saja. Walaupun
demikian, optical disk ini memiliki keunggulan dari segi mobilitas. Bentuknyayang kecil dan tipis
memudahkannya untuk dibawa-bawa. Kapasitas penyimpanannya pun cukup besar, yaitu 650
Mbytes. Sehingga media ini biasanya digunakan untuk menyimpan data-data sekali tulis saja,
seperti installer, file lagu (mp3), ataupun data statik lainnya. CD ROM bersifat read only (hanya
dapat dibaca, tidak dapat ditulis berulang kali). Untuk dapat membaca isi CD ROM, komponen
utama yang diperlukan adalah CD Drive. Baru pada perkembangannya CD ROM mulai kini
dapat ditulis berulang kali (Re Write / RW) yang lebih dikenal dengan CD-RW.
8. DVD
DVD adalah generasi lanjutan dari teknologi penyimpanan dengan menggunakan
media optical disc. DVD memiliki kapastias yang jauh lebih besar daripada CD-ROM biasa, yaitu
mencapai 9 Gbytes. Teknologi DVD ini sekarang banyak dimanfaatkan secara luas oleh
perusahaan musik dan film besar, sehingga menjadikannya sebagai produk elektronik yang
paling diminati dalam kurun waktu 3 tahun sejak diperkenalkan pertama kali. Perkembangan
teknologi DVD-ROM pun lebih cepat dibandingkan CD-ROM. 1x DVD-ROM memungkinkan
rata-rata transfer data 1.321 MB/s dengan rata-rata burst transfer 12 MB/s. DVD (Digital Video
Disk) Hanya menyimpan data video saja. DVD (Digital Versatile Disk) Dapat menyimpan data
komputer dan data video. Semakin besar cache (memori buffer) yang dimiliki DVD-ROM,
semakin cepat penyaluran data yang dapat dilakukan. DVD menyediakan format yang dapat
ditulis satu kali ataupun lebih, yang disebut dengan Recordable DVD, Macam-macam DVD:
a) DVD-ROM
DVD-5: satu sisi dan satu lapis, kapasitas total = 4,37 GB
DVD-9: satu sisi dan dua lapis dimana kapasitas setiap lapisan adalah 4,37 GB dan
7,95 GB, sehingga kapasitas total menjadi 12,32 GB
DVD-10: dua sisi masing-masing satu lapis, kapasitas total sebesar 8,74 GBDVD-18: dua
sisi masing-masing dua lapis, kapasitas totalnya sebesar 15,9 GB. Setiap versi DVD
recorder dapat membaca DVD-ROM disc, tetapi memerlukan jenis disc yang berbeda
untuk melakukan pembacaan.
b) DVD-R (Readable)
DVD-R Authority (A): untuk membuat master DVD, pada proses penduplikasian
DVD pada mesin khususBdan menggunakan region code (kode wilayah) +Satu sisi = 4,7 GB
+Dua sisi = 9,4 GB DVD-R General (G): untuk membuat master pada proses duplikasi yang
lebih sederhana dan tidak menggunakan region code, Dapat ditulisi satu kali saja
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 34
c) DVD-RW (Readable-Writeable)
Dapat ditulisi sampai 1000 kali, kapasitas sama dengan DVD-R. Mengapa kapasitas dapat
besar ?
Jarak antar bit dan jarak antar lingkaran lebih kecil.
CD Jarak antar bit 0,834 μm, Jarak antar spiral 1,6 μm.
DVD Jarak antar bit 0,4 μm, Jarak antar spiral 0,74 μm.
Dalam satu sisi digunakan 2 layer untuk menyimpan data kapasitas menjadi 8,56 GB Jika
kedua sisi disk digunakan untukmenyimpan data kapasitas total menjadi 17 GB
9. VGA (Video Graphics Array)
VGA adalah sebuah standar tampilan komputer analog yang dipasarkan pertama kali oleh
IBM pada 1987. Walaupun standar VGA sudah tidak lagi digunakan karena sudah digantikan
oleh standar yang lebih baru, VGA masih digunakan dalam pasar pocket pc. VGA merupakan
standar grafis terakhir yang diikuti oleh mayoritas pabrik pembuat kartu grafis komputer.
Tampilan Windows sampai sekarang masih beroperasi dalam mode VGA karena mode VGA
didukung oleh banyak pembuat monitor dan kartu grafis. Istilah VGA juga sering digunakan untuk
mengacu kepada resolusi layar berukuran 640×480, apapun pembuat perangkat keras kartu
grafisnya. Kartu VGA berguna untuk menerjemahkan output (keluaran) komputer ke monitor.
Untuk menggambar/desain grafis ataupun untuk bermain game, kita perlu VGA yang tinggi
kekuatannya. Saat ini ada VGA dengan memori 16, 32 hingga 256 megabyte, bahkan hingga 512
MB (dengan teknologi khusus). Jenisnya yang terkenal adalah GeForce buatan perusahaan
NVidia.
VGA juga dapat mengacu kepada konektor VGA 15-pin yang masih digunakan secara luas
untuk membawa sinyal video analog. Standar VGA secara resmi digantikan oleh standar XGA
dari IBM, tetapi dalam kenyataan, VGA digantikan oleh Super VGA“.
10. Sound Card
Sound Card adalah suatu perangkat keras komputer yang digunakan untuk mengeluarkan
suara dan merekam suara. Pada awalnya, sound card hanyalah sebagai pelengkap dari komputer.
Namun sekarang, sound card adalah perangkat wajib di setiap komputer. Dilihat dari cara
pemasangannya, sound card dibagi 3:
Sound Card Onboard, yaitu sound card yang menempel langsung pada motherboard
komputer.
Sound Card Offboard, yaitu sound card yang pemasangannya di slot ISA/PCI pada
motherboard. Rata-rata, sekarang sudah menggunakan PCI.
Soundcard External, adalah sound card yang penggunaannya disambungkan ke komputer
melalui port eksternal, seperti USB atau FireWire.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 35
Sound Blaster Live !
Salah satu contoh sound card yang terbilang sangat sukses di pasaran indonesia adalah
Sound Blaster, dari Creative Labs.
Untuk memainkan musik MIDI, pada awalnya menggunakan teknologi FM Synthesis,
namun sekarang sudah menggunakan Wavetable Synthesis Sedangkan untuk urusan digital
audio, yang dulunya hanyalah 2 kanal (stereo), sekarang sudah menggunakan 4 atau lebih kanal
suara (Surround). Kualitas nya pun sudah meningkat dari 8 bit, kemudian 16 bit, dan sekarang
sudah 24 bit, bahkan 32 bit.
Cara Kerja
Ketika anda mendengarkan suara dari sound card,data digital suara yang berupa
waveform .wav atau mp3 dikirim ke sound card, data digital ini di proses oleh DSP (Digital
Signal processing : pengolah signal digital) bekerja dengan DAC (Digital Analog Converter:
konversi digital ke Analog ), mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog, yang kemudian sinyal
analog diperkuat dan dikeluarkan melalui speaker.
Ketika anda merekam suara lewat microphone. suara anda yang berupa analog diolah
oleh DSP, dalam mode ADC ( Analog Digital Converter : Konversi analog ke digital).
Mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital yang berkelanjutan. Sinyal digital ini simpan dalam
format waveform table dalam disk atau dikompresi menjadi bentuk lain seperti mp3.
4.3. Kekurangan dan Kelebihan Memory Eksternal
a) Kelebihan Pada Memori Eksternal
Bisa di bawa bawa, Pasti kamu pernah mencopot atau memasang memori, itu adalah
memori eksternal. Kamu bisa membawa kemana saja tanpa harus membawa Devices nya.
Kapasitas yang lebih besar, Kapasitas nya bisa melebihi meoeri Internal karena hanya
mempunyai sistem untuk menjalankan memori itu yang lebih sedikit.
Bentuknya yang lebih kecil, Kamu pasti pernah lihat kan, bentuk semungil itu bisa
menampung banyak file.
b) Kekurangan Pada Memori Eksternal
Umur yang lebih sedikit , memori eksternal cepat mengalami eror pada partisinya.
Bahkan ada juga yang minta diformat tetapi memori tetap tidak normal berarti jika sudah begitu
tandanya sudah rusak.
Cepat Rusak, Memori semua memang bisa rusak, tetapi karena memori eksternal sangat
sering di gunakan untuk menyimpan file, makanya jadi cepat rusak.
Proses membaca yang lambat, Proses memindahkan file atau mengcopy file memang
lebih lambat karena kualitas yang kurang, mengingat harganya yang lebih murah pasti
Sudah pas sekali dengan spesifikasinya juga.
Signal processing : pengolah signal digital) bekerja dengan DAC (Digital Analog
Converter: konversi digital ke Analog ), mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog,
yang kemudian sinyal analog diperkuat dan dikeluarkan melalui speaker.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 36
Ketika anda merekam suara lewat microphone. suara anda yang berupa analog
diolah oleh DSP, dalam mode ADC ( Analog Digital Converter : Konversi analog ke
digital). Mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital yang berkelanjutan. Sinyal digital ini
simpan dalam format waveform table dalam disk atau dikompresi menjadi bentuk lain seperti
mp3, mengcopy file memang lebih lambat karena kualitas yang kurang, mengingat harganya
yang lebih murah pasti Sudah pas sekali dengan spesifikasinya juga.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 37
BAB 5 MEMORI INTERNAL
5.1. Pengertian Memori Internal
Memori atau yang disebut sebagai memori fisik ataupun memori internal adalah media
yang menyimpan data atau informasi sementara pada komputer . Memori merupakan komponen
yang penting didalam suatu komputer yang berada didalam CPU (Central Processing Unit).
Memori ini akan menyimpan setiap program dan data yang diproses oleh prosesor.
Adapun data atau informasi yang disimpan didalam memori ini bersifat sementara karena
data hanya akan tersimpan selama komputer menyala atau hidup. Jadi, ketika komputer
dimatikan maka data yang disimpan di memori akan hilang. Oleh karena itulah, sebelum Anda
mematikan komputer, simpanlah semua data Anda kedalam media penyimpanan permanen
(tetap) di media penyimpanan berbasis disk seperti hard disk dan floopy disk.
5.2. Jenis Memori Internal.
1. RAM (Random-Access Memory)
RAM digunakan untuk menyimpan data sementara yang dapat segera diakses oleh
prosesor saat diperlukan. Karena bersifat sementara maka ketika komputer dimatikan maka data
akan juga terhapus. Penyimpanan data dilakukan secara acak dan pengaksesan data oleh prosesor
juga dilakukan secara acak.
2. . ROM (Read-Only-Memory)
ROM adalah media penyimpanan yang bersifat permanen dan tidak memungkinkan data
didalamnya dapat dimodifikasi. Artinya data pada ROM hanya dapat diakses dan dibaca oleh
pengguna tanpa bisa dimodifikasi. Vendor komputer yang akan menyediakan ROM pada
komputer yang berisi program ataupun data. Pada komputer, ROM umumnya disebut sebagai
BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 38
3. SRAM (Static Random-Access Memory)
SRAM merupakan jenis RAM yang menyimpan data didalamnya selama komputer masih
menyala. Berbeda dengan DRAM yang perlu disegarkan secara periodik. Kemampuan tersebut
dikarenakan SRAM dirancang menggunakan transistor tanpa kapasitor. Pastinya, SRAM lebih
mahal dan lebih cepat dibandingkan DRAM.
4. DRAM (Dynamic Random-Access Memory)
DRAM merupakan jenis RAM yang banyak digunakan didalam komputer sebagai
memori utama yang harus disegarkan oleh CPU secara berkala agar data didalamnya tidak
hilang. DRAM ini lebih lambat dari SRAM (Static Random-Access Memory).
5. SDRAM (Sychronous Dynamic Random-Access Memory)
SDRAM adalah jenis DRAM (memori komputer dinamis) yang termasuk memori
komputer kategori solid-state yang telah disinkronisasi oleh clock system dimana kecepatannya
lebih tinggi dari DRAM.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 39
6. CMOS (Compmentary Meta-Oxyde Semiconductor)
CMOS adalah sebuah chip dari rangkaian terintegrasi yang digunakan di mikroprosesor,
RAM statis, pengontrol mikro, dan sirkuit logika digital lainnya. CMOS sendiri merupakan
bagian dari ROM.
Bukan hanya di sirkuit digital, CMOS juga digunakan di sirkuit analog seperti pengubah
data, sensor gambar, dan trimancar teringtegrasi. Chip ini menggunakan baterai sebagai sumber
dayanya. Nah, di CMOS inilah, berbagai pengaturan dasar komputer dilakukan dan disimpan
seperti memuat sistem operasi dan pengaturan tanggal dan jam sistem.
7. DIMM (Dual in-line memory module)
DIMM terdiri dari serangkaian sirkuit terpadu DRAM. Modul-modul tersebut dipasang
pada papan sirkuit dan didesain untuk digunakan pada komputer personal, server dan
workstation. Terdiri dari 2 kecepatan yaitu 00MHz (PC100) dan 133MHz (PC133). DIMM 168
PIN.
8. Cache Memory
Cache Memory merupakan memori yang berukuran kecil, bersifat sementara, dan
berkecepatan tinggi yang digunakan untuk menyimpan data ataupun instruksi yang sering
diakses. Cache memory menjembatani aliran data diantara prosesor dengan memori utama atau
RAM yang biasanya berkecepatan rendah.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 40
Harga dari memori ini juga lebih mahal daripada memori utamanya. Cache memory
berguna agar pemroses mengacu kepada cache memory yang kecepatan aksesnya lebih tinggi
sehingga kinerja sistem meningkat.
5.3. Fungsi Memory
Memori internal berfungsi sebagai pengingat sebagai media penyimpanan data ataupun
program yang bersifat sementara. Dengan kata lain, jika komputer mati maka data pun akan
hilang. Dalam penggunaannya, memori internal diakses secara langsung oleh prosesor. Adapun
fungsi utama dari memori internal adalah:
Menyimpan data dari peranti masukan sampai data dikirimkan ke ALU
(Arithmetic and Logic Unit) untuk diproses lebih lanjut.
Menyimpan daya hasil pemrosesan ALU (Arithmetic and Logic Unit)
sebelum dikirim ke peranti keluaran.
Menampung instruksi ataupun program dari peranti masukan ataupun dari
peranti pengingat sekunder.
5.4. Karakteristik Memori
Berikut dibawah ini beberapa karakteristik dari memori internal.
1. Lokasi Memori
Memori internal yang sering disebut sebagai memori fisik, primer ataupun utama, terletak
didalam CPU dan bersifat internal terhadap sistem komputer. Nah, memori internal sendiri
biasanya menggunakan media RAM.
2. Kapasitas Memori
Biasanya, kapasitas memori internal dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau
word. Panjang word pada umumnya adalah 8, 16, dan 32 bit.
3. Satuan Transfer
Apa itu satuan transfer? Satuan transfer itu sama dengan jumlah saluran data yang masuk
dan keluar dari modul memori. Nah, untuk memori internal (memori utama), satuan transfer
adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan ke dalam memori pada suatu saat.
Mari kita lihat penjelasan dibawah ini.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 41
a) Word
Word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk merepresentasikan
bilangan dan panjang instruksi kecuali VAX dan CRAY-1.
CRAY-1 memiliki panjang word 64 bit dengan memakai representasi integer 24 bit.
VAX memiliki panjang instruksi yang beragam dengan ukuran.
b) Addressable Units
Pada beberapa sistem, addressable unit sama dengan word. Adapun, hubungan
antara panjang suatu alamat (A) dengan jumlah addressable unit (N) adalah 2A = N.
4. Metode Akses Memori
Berikut dibawah ini empat metode akses memori.
a) Sequential Access
Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data yang disebut sebagai record.
Akses pada memori dibuat ke dalam bentuk urutan linier yang spesifik atau jelas.
Untuk memisahkan record yang ada dan membantu proses pencarian maka
digunakan informasi pengalamatan.
Mekanisme baca atau tulis (shared read/write mechanism) digunakan secara
bersama-sama dengan menuju lokasi yang diinginkan untuk mengeluarkan record.
Sangat beragamnya waktu access record.
Contoh dari sequential access adalah akses pada pita magnetik.
b) Direct Access
Direct access juga menggunakan mekanisme baca atau tulis (shared read/write
mechanism) tetapi setiap record dan blok memiliki alamat yang unik/khas
berdasarkan lokasi fisiknya.
Pengaksesan pada memori dilakukan secara langsung terhadap kisaran umum
(general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir.
Beragamnya waktu aksesnya.
Contoh dari direct access adalah akses pada disk.
c) Random Access
Setiap lokasi bisa dipilih secara acak dan diakses serta diberi alamat secara
langsung.
Waktu akses pada lokasi tertentu bersifat konstan dan tidak bergantung pada
urutan akses sebelumnya.
Contoh dari random access adalah sistem memori utama.
d) Associative Access
Setiap word dapat ditemukan berdasarkan isinya dan bukan alamatnya.
Setiap lokasi mempunyai mekanisme pengalamatannya tersendiri.
Waktu pencariannya tidak bergantung secara konstan terhadap pola akses
sebelumnya ataupun lokasi. Contoh dari associative access adalah memori cache.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 42
5. Kinerja Memori
Berikut dibawah ini tiga buah parameter untuk mengukur kinerja sistem memori.
a) Waktu Akses (Access Time)
Untuk memori internal atau RAM, waktu akses adalah waktu yang diperlukan
untuk melakukan operasi baca atau tulis (read/write).
b) Waktu Siklus (Cycle Time)
Waktu siklus adalah penjumlahan dari waktu akses dan waktu transien hingga
sinyal menghilang dari saluran sinyal atau untuk menghasilkan kembali data jika data ini
dibaca secara destruktif.
c) Laju Pemindahan (Transfer Rate)
Transfer rate merupakan kecepatan pemindahan data ke unit memori ataupaun
data yang ditransfer dari unit memori. Pada memori internal atau RAM, transfer rate
sama dengan 1/waktu siklus.
6. Jenis Fisik Memori
Adapun jenis fisik memori internal atau RAM adalah memori semikonduktor.
Jenismemori ini memakai teknologi LSI atau VLSI (very large scale integration).
7. Karakteristik Fisik Memori
Memori internal atau RAM termasuk memori Volatile yang artinya bersifat sementara.
Kenapa bersifat sementara? Karena data akan hilang jika komputer mati atau tidak dialiri listrik.
Jadi, memori internal ini hanya digunakan untuk menyimpan program-program atau data yang
sedang digunakan oleh CPU saja.
8. Organisasi
Organisasi adalah pengaturan bit dalam penyusunan word secara fisik. Kecepatan dan
kapasitas memori dibedakan berdasarkan hierarki memori. Hierarki ini disusun mulai dari jenis
memori yang paling cepat sampai yang paling lambat, disusun dari kapasitas yang paling kecil
sampai yang paling besar, dan disusun dari harga tiap bit memorinya dari yang paling mahal
sampai yang paling murah.
5.5. Cara Kerja Memori
Memori berbentuk seperti sel yang terdiri dari sepotong kecil informasi. Informasi
didalam memori dapat berupa data ataupun instruksi kepada komputer untuk melakukan sesuatu.
Data didalam memori dapat menjadi suatu perintah untuk keadaan tertentu. Informasi disimpan
didalam memori sebagai angka biner. Nah, informasi yang masih belum berbentuk biner
nantinya akan di-encoded (diuraikan) oleh instruksi-instruksi yang akan memecahkannya
menjadi urutan angka.
Instruksi pemecahan informasi yang lebih kompleks dapat digunakan untuk menyimpan
suara, gambar, video dan beragam informasi lainnya. Nah, informasi yang disimpan dalam satu
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 43
sel itulah yang disebut sebagai byte. Memori bisa ditulis dan dihapus berulang kali sesuai dengan
penggunaannya.
Setiap alamat dari lokasi memori dituliskan dalam bilangan heksadesimal (basis 16).
Kemudian, CPU akan melacak lokasi tersebut lalu membaca dan menulis data. Adapun,
transistor dan kapasitor didalam chip memori, diatur dalam bentuk baris dan juga kolom.
Memori internal komputer yang paling umum adalah RAM (Random Access Memory) yang
mampu menyimpan data sementara secara optimal dikarenakan dapat mengambil dan
menyimpan data dengan lebih cepat.
Penyimpan data sementara pada memori internal membutuhkan aliran listrik artinya
komputer haruslah menyala. Ketika komputer mati maka data pun menghilang. Apa yang terjadi
saat komputer dihidupkan? Nah, saat komputer dinyalakan, beban BIOS (Basic Input Output
System) dari ROM (Read – Only Memory), dan kontroler memori, mengecek semua alamat
memori guna memastikan tidak ada error di dalamnya.
Pada proses ini, BIOS akan menyediakan informasi dasar tentang perangkat
penyimpanan, susunan boot, dan juga komponen lainnya. Kemuidan, sistem operasi akan dimuat
dari hard drive ke sistem RAM sehingga memungkinkan CPU untuk mempunyai akses langsung
ke sistem operasi. Jadi, setiap aplikasi yang dijalankan pada komputer akan dimuat ke dalam
RAM. Dengan adanya memori komputer, maka proses transfer data dapat menjadi lebih cepat.
Memori internal komputer bekerja dengan melibatkan proses yang saling berhubungan
diantara RAM dan ROM dengan CPU (Central Processing Unit) sebagai mediatornya. Beberapa
orang menambahkan RAM tambahan kedalam komputernya agar komputernya dapat bekerja
lebih baik dan lebih cepat sehingga mampu mendukung pekerjaan mereka.
5.6. Kelebihan dan Kekurangan Memori Internal
a) Kelebihan
Punya umur yang panjang
Memori internal punya umur yang panjang sekali di banding dengan memori
eksternal.maksudnya adalah punya daya tahan yang lebih lama. Harga pada memori
internal lebih mahal di banding dengan eksternal.
Kuat untuk di partisi
Mungkin kamu pernah lihat bahwa memori pada PC mempunyai ruang yang
banyak seperti Data E, Data C, Data D dan lainnya, itu karena memori internal yang di
partisi beberapa bagian.
Write dan Read nya yang lebih cepat
Dalam memindahkan atau meng-copy file memerlukan kinerja memori yang
cepat. Coba bandingkan dengan memori eksternal, pasti masih lebih cepat kinerja
memori internal bukan ?
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 44
b) Kekurangan
Tidak bisa di bawa bawa
Kamu pasti jarang melihat Memori internal karena letaknya yang di dalam
hardware. Yap, memang memroot Internal di buat menyatu dengan hardwarenya.
Kapasitas yang lebih kecil
Kapasitas nya lebih kecil karena adanya suatu sistem untuk menjalankan sistem
pada smartphone, pc ataupun memori itu sendiri. Jadi ada partisi yang di pakai untuk
menjalankan sebuah sistem di dalamnya.
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 45
BAB 6 I/O DRIVER DAN I/O CONTROLLER
A. Modul I/O
Merupakan peralatan antarmuka (interface) bagi sistem bus atau switch sentral dan
mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral.
Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam
melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus komputer
B. Masalah I/O
Terdapat beberapa alasan kenapa piranti – piranti tidak langsung dihubungkan dengan bus sistem
komputer, yaitu :
Bervariasinya metode operasi piranti peripheral, sehingga tidak praktis apabila sistem
komputer herus menangani berbagai macam sisem operasi piranti peripheral tersebut.
Kecepatan transfer data piranti peripheral umumnya lebih lambat dari pada laju transfer
data pada CPU maupun memori.
Format data dan panjang data pada piranti peripheral seringkali berbeda dengan CPU,
sehingga perlu modul untuk menselaraskannya.
C. Fungsi Utama I/O
Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang bertanggung jawab atas
pengontrolan sebuah perangkat luar atau lebih dan bertanggung jawab pula dalam
pertukaran dataantara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan
register – register CPU.
Modul I/O memiliki dua buah fungsi utama, yaitu :
1. Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.
2. Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan
link data tertentu.
D. I/O Driver dan I/O Controller
Untuk menggunakan peripheral dibutuhkan 2 modul yaitu:
1. Modul hardware yang disebut “I/O Controller” yang melakukan interface (antarmuka)
peripheral device ke inti sistem (CPU/memori)
Organisasi Dan Arsitektur Komputer | 46
The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
OAK_CATRIN MONICA_09011182126012_UAS SKB
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search