MEMORY

Share on Facebook

Share on Twitter

Share on Google+

Share on LinkedIn

Dalam beberapa dekade terakhir, kecepatan pemrosesan CPU yang diukur dengan jumlah instruksi dieksekusi per detik telah meningkat dua kali lipat setiap 18 bulan. Memori Komputer telah mengalami peningkatan yang sama, empat kali lipat dalam ukuran setiap 36 bulan, dengan harga yang sama. Memori kecepatan, bagaimanapun, hanya meningkat pada tingkat kurang dari 10% per tahun. Dengan demikian, ketika meningkatkan kecepatan pada tingkat yang sama bahwa memori meningkatkan ukuran, kesenjangan antara kecepatan prosesor dan kecepatan memory juga meningkat.

 Seperti kesenjangan antara kecepatan prosesor dan memori tumbuh, solusi arsitektur membantu menjembatani kesenjangan. Sebuah komputer yang khas berisi beberapa jenis memori, mulai dari cepat, register internal mahal, untuk memperlambat, removable disk murah. Interaksi antara berbagai jenis memori dimanfaatkan sehingga komputer berperilaku seolah-olah memiliki, padahal sebenarnya mengandung berbagai jenis memori yang beroperasi dalam mode yang sangat terkoordinasi. Kita mulai bab dengan diskusi tingkat tinggi tentang bagaimana kenangan ini berbeda terorganisir, dalam apa yang disebut sebagai hirarki memori.

A. Hirarki memori

Memori dalam sebuah komputer digital konvensional diatur dalam hierarki seperti yang diilustrasikan pada Gambar berikut. Di bagian atas hirarki register yang dicocokkan dalam kecepatan CPU, tetapi cenderung besar dan mengkonsumsi sejumlah besar kekuasaan. Di bagian bawah hirarki adalah memori  penyimpanan sekunder dan off-line seperti disk magnetik keras dan pita magnetik, di mana biaya per bit disimpan kecil dalam bentuk uang dan tenaga listrik, tetapi waktu akses yang sangat lama bila dibandingkan dengan register.

Hirarki memori

         B. Random Access Memory

          Pada bagian ini, kita melihat struktur dan fungsi random access memory (RAM). Dalam konteks ini istilah "random" berarti bahwa setiap lokasi memori dapat diakses pada jumlah waktu yang sama, terlepas dari posisinya dalam memori. Gambar berikut menunjukkan perilaku fungsional dari sebuah sel RAM digunakan di komputer biasa. Angka tersebut merupakan elemen memori sebagai flip-flop D, dengan kontrol tambahan untuk memungkinkan sel yang akan dipilih, dibaca, dan ditulis. Ada (bidirectional) data line untuk input data dan output. 

RAM chip yang didasarkan pada flip-flop, seperti dalam Gambar berikut, yang disebut sebagai static RAM (SRAM), karena isi dari setiap lokasi bertahan selama listrik diterapkan pada chip. Dynamic RAM chip, disebut sebagai DRAMs, menggunakan sebuah kapasitor, yang menyimpan sejumlah menit muatan listrik, di mana tingkat pengisian mewakili 1 atau 0. Kapasitor jauh lebih kecil dan sehingga DRAM berbasis kapasitor dapat menyimpan lebih banyak informasi di daerah yang sama dari sebuah SRAM.

DRAMs rentan terhadap pemakaian prematur sebagai hasil dari interaksi dengan sinar gamma. Ini adalah peristiwa statistik, dan sistem dapat berjalan selama berhari-hari sebelum kesalahan terjadi. Untuk alasan ini, komputer pribadi awal (PC) tidak menggunakan sirkuit kesalahan deteksi, karena PC akan dimatikan pada akhir hari, dan kesalahan tidak terdeteksi sehingga tidak akan menumpuk. Hal ini membantu untuk menjaga harga PC yang kompetitif.