Arsikom Zuldarmaini 8020230223 02PT3 Tugas 5 Sistem bus

1. Jelaskan Faktor apa saja yang memengaruhi kinerja sistem bus dalam komputer?

Faktor yang memengaruhi kinerja sistem bus dalam komputer meliputi:

1. Kecepatan Bus

Bertahap: Kecepatan transfer data pada bus berbeda-beda tergantung jenisnya. Contoh adalah PCI Express (PCIe), SATA, dan USB memiliki kecepatan transfer data masing-masing.

Lebar Data: Lebar bit per paket juga mempengaruhi kecepatan karena semakin lebarnya, maka lebih banyak informasi yang bisa ditransfer secara bersamaan.

2. Kapasitas Memori

Memori Utama (RAM): Kapasitas RAM yang cukup besar akan meningkatkan kemampuan prosesor untuk menjalankan tugas-tugas kompleks tanpa harus mengakses penyimpanan keras yang lambat.

3. Komponen Perangkat Lunak

Sistem Operasi: Kualitas dan efisiensi sistem operasi sangat penting. Sistem operasi yang baik dapat menyeimbangkan beban kerja antar komponen hardware dengan efektif.

Driver Hardware: Driver yang stabil dan up-to-date sangat diperlukan agar semua komponen hardware dapat berfungsi optimal.

4. Konfigurasi Komputasi Paralel

Multi-Threading/Processing: Kemampuan CPU untuk melakukan multi-threading atau multi-processing membantu meningkatkan produktivitas sistem oleh karena itu tidak ada waktu tunggu yang lama bagi setiap thread.

5.Interaksi Antara Komponen

Pemakaian Sumber Daya: Bagaimana sumber daya seperti CPU, GPU, dan lain-lain digunakan secara simultan dapat mempengaruhi overall performance sistem. Misalnya, jika aplikasi menggunakan intensif grafis, maka performa GPU akan signifikan.

sebagai tambahan:

Lebar Bus: Semakin lebar bus data, semakin banyak bit yang dapat ditransfer sekaligus, meningkatkan throughput sistem.

Kecepatan Clock: Frekuensi clock yang lebih tinggi memungkinkan lebih banyak siklus transfer data dalam waktu yang sama.

Antrian dan Delay: Semakin banyak modul yang terhubung, semakin panjang antrian penggunaan bus dan semakin besar delay propagasi, yang dapat menurunkan kinerja.

Manajemen Data: Pengaturan yang efisien dalam pengiriman dan penerimaan data juga penting untuk menjaga kinerja optimal. 

Kapasitas Bandwidth: bandwidth bus mengacu pada jumlah data maksimum yang dapat ditransfer dalam satu detik. Bandwidth tinggi memungkinkan transfer data dalam jumlah besar tanpa bottleneck.

2. Jelaskan bagaimana teknologi Direct Memory Access (DMA) dapat meningkatkan kinerja bus? 

Teknologi Direct Memory Access (DMA) meningkatkan kinerja bus dengan mengurangi beban kerja CPU saat mentransfer data antara perangkat I/O dan memori. Berikut adalah cara DMA berkontribusi pada peningkatan kinerja:

1. Pengurangan Beban CPU

- Transfer Data Otomatis: DMA memungkinkan perangkat I/O untuk mentransfer data langsung ke atau dari memori tanpa intervensi CPU. Hal ini membebaskan CPU untuk menjalankan tugas lain, meningkatkan efisiensi sistem secara keseluruhan.

2. Transfer Data Paralel

- Efisiensi Transfer: Dengan DMA, beberapa transfer data dapat dilakukan secara bersamaan, memungkinkan penggunaan bus yang lebih efisien. Ini mengurangi waktu tunggu dan meningkatkan throughput data.

3. Pengurangan Latensi

- Akses Memori Langsung: DMA mengurangi latensi dalam transfer data karena tidak perlu menunggu CPU untuk mengambil dan menempatkan data secara manual. Ini sangat bermanfaat dalam aplikasi yang memerlukan kecepatan tinggi, seperti multimedia dan jaringan.

4. Peningkatan Kecepatan Transfer

- Mode Burst: DMA dapat melakukan transfer dalam mode burst, di mana sejumlah besar data ditransfer dalam satu waktu, memaksimalkan penggunaan bandwidth bus dan mempercepat proses transfer.

Secara keseluruhan, teknologi DMA memungkinkan sistem untuk beroperasi lebih efisien dengan meminimalkan keterlibatan CPU dalam proses transfer data, sehingga meningkatkan kinerja bus secara signifikan.Teknologi DMA meningkatkan kinerja bus dengan mengurangi intervensi prosesor, memaksimalkan efisiensi bandwidth, dan mendukung transfer data berkecepatan tinggi. Hal ini membuatnya sangat penting untuk sistem yang memerlukan transfer data besar dan cepat, seperti pada aplikasi multimedia atau sistem penyimpanan.

3. Silahkan Anda Jelaskan Gambar Arsitektur Bus Jamak Tradisional dan Jelaskan Arsitektur bus jamak kinerja tinggi pada slide !

Arsitektur Bus Jamak Tradisional

Definisi dan Struktur

Arsitektur bus jamak tradisional mengacu pada sistem di mana prosesor, cache memori, dan memori utama terhubung melalui bus yang terpisah. Setiap komponen ini memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi, sehingga mereka ditempatkan pada level tertinggi dalam hierarki bus. Dalam arsitektur ini, modul I/O dibagi menjadi dua kategori berdasarkan kebutuhan transfer data:

• Transfer data berkecepatan tinggi: Modul-modul ini dihubungkan dengan bus berkecepatan tinggi.
• Transfer data berkecepatan rendah: Modul-modul ini dihubungkan dengan bus ekspansi yang lebih lambat.

Keuntungan dari arsitektur ini adalah kemampuan untuk mengelola berbagai kecepatan transfer data secara efisien, yang membantu meminimalkan bottleneck dalam komunikasi antar komponen.

Arsitektur Bus Jamak Kinerja Tinggi

Karakteristik dan Keuntungan

Arsitektur bus jamak kinerja tinggi dirancang untuk meningkatkan integrasi antara prosesor dan sistem bus. Dalam sistem ini, bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor, sehingga perubahan pada arsitektur prosesor tidak secara signifikan mempengaruhi kinerja bus. Hal ini memungkinkan sistem untuk mempertahankan kinerja yang optimal meskipun ada pembaruan pada komponen prosesor.

Struktur dan Fungsi
Bus dalam arsitektur ini juga terdiri dari beberapa saluran yang dibagi menjadi tiga kategori utama:

• Saluran Data: Mengalirkan data antar modul.
• Saluran Alamat: Menentukan sumber dan tujuan data.
• Saluran Kontrol: Mengontrol penggunaan bus dan memastikan data ditransfer dengan benar

Dengan menggunakan hierarki bus jamak, sistem dapat menangani lebih banyak modul tanpa mengalami penurunan kinerja yang signifikan. Ini dicapai dengan mengurangi delay propagasi dan antrian penggunaan bus.

KESIMPULAN

Terlihat pada kedua gambar Prosesor, cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul – modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi. Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul – modul I/O diklasifikasikan menjadi dua, yaitu yang memerlukan transfer data berkecepatan tinggi dan berkecepatan rendah. Modul dengan transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula, sedangkan modul yang tidak memerlukan transfer data cepat disambungkan pada bus ekspansi. Keuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi pada  adalah bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor. Perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus.

Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul – modul I/O diklasifikasikan menjadi dua:

- Memerlukan transfer data berkecepatan tinggi

- Memerlukan transfer data berkecepatan rendah

Modul dengan transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula, Modul yang tidak memerlukan transfer data cepat disambungkan pada bus ekspansi , Keuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi:

- Bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor.

- Perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus

REFERENSI

https://www.academia.edu/35869087/Kinerja_I_O_Bus_Pada_Komputer_Terapan

https://setia.lecturer.pens.ac.id/Modul/Orkom/P15.pdf

https://setia.lecturer.pens.ac.id/Modul/Orkom/P14.pdf

https://www.academia.edu/119602380/CARA_KERJA_I_O_DAN_DMA_DALAM_KOMPUTERhttps://eling.ub.ac.id/pluginfile.php/110786/mod_resource/content/1/BAB%207%20-%20Input%20Output.pdf

https://binus.ac.id/malang/2022/05/perangkat-penyimpanan-data/

https://www.academia.edu/32657208/PEMBAHASAN_DIRECT_MEMORY_ACCESS

https://learn.microsoft.com/id-id/windows-hardware/drivers/kernel/using-common-buffer-bus-master-dma

https://iwansaputra20.wordpress.com/2019/05/23/struktur-bus/

https://syaifudin96.blogspot.com/2015/12/arsitektur-bus-jamak.html

https://phophopunyablog.blogspot.com/2012/09/pengertian-bus-dan-sistem-bus.html

https://www.academia.edu/15810969/Bab_7_Sistem_Bus_Organisasi_Komputer

http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/PRODI._ILMU_KOMPUTER/HERBERT/KEL06-Arsitektur&_Organisasi_Komputer_.pdf

Arsikom Zuldarmaini 8020230223 02PT3 Memory Tugas 4

 MEMORY

1. Apa itu Memory?

Memori adalah kemampuan untuk menyimpan, mengelola, dan mengambil kembali informasi atau pengalaman. Dalam konteks yang lebih spesifik, memori dapat dibedakan menjadi dua kategori utama: memori komputer dan memori manusia. Memori merupakan kumpulan dari storage units yang menyimpan data binary dalam bentuk bit. Setiap blok memori terdiri dari sejumlah kecil komponen, bagian-bagian kecil ini disebut sel. Berada di dalam central processor unit (CPU), memori menjadi komponen penting untuk mengoperasikan perangkat komputer. Setiap data dan program yang diproses oleh processor semuanya akan disimpan pada memori. Data yang bersifat sementara akan hilang secara otomatis jika perangkat dimatikan. Sedangkan data yang bersifat permanen akan tetap ada sekalipun aliran listrik dimatikan.

2. Sebutkan dan jelaskan Macam-macam memory?

jika dikategorikan berdasarkan ruang atau lokasi, ada empat jenis memori komputer, yakni:

• Memori primer
• Memori sekunder
• Memori cache
• Memori register

Masing-masing jenis di atas dapat dijabarkan sebagai berikut:

1) Memori primer

Memori primer digunakan untuk menyimpan program atau data saat prosesor aktif menggunakannya. Ketika sebuah program atau data diaktifkan untuk dieksekusi, prosesor pertama-tama memuat instruksi atau program dari memori sekunder ke memori primer, dan kemudian prosesor memulai eksekusi. Pengaksesan atau eksekusi data dari memori primer lebih cepat karena memiliki cache atau memori register yang memberikan respon lebih cepat, dan letaknya lebih dekat dengan CPU. Memori primer bersifat volatil, yang berarti data dalam memori dapat hilang jika tidak disimpan saat terjadi kegagalan daya. Memori primer lebih mahal daripada memori sekunder, dan kapasitas memori utama terbatas dibandingkan dengan memori sekunder.

Memori utama dibagi lagi menjadi dua bagian:

• RAM (Random Access Memory)
• ROM (Read Only Memory)

1. RAM (Random Access Memory)

Memori ini adalah perangkat keras dalam perangkat komputer untuk menyimpan sementara data, program atau hasil program. Digunakan untuk membaca/menulis data di memori sampai mesin bekerja.

RAM bersifat volatil, artinya jika terjadi kegagalan daya atau komputer dimatikan, informasi yang tersimpan di RAM akan hilang. Semua data yang tersimpan dalam memori komputer dapat dibaca atau diakses secara acak setiap saat.

RAM terdiri dari dua jenis, yaitu DRAM dan SRAM.

DRAM

DRAM (Dynamic Random-Access Memory) adalah jenis RAM yang digunakan untuk penyimpanan dinamis data dalam RAM. Dalam DRAM, setiap sel membawa informasi satu bit. Sel terdiri dari dua bagian: kapasitor dan transistor. Ukuran kapasitor dan transistor sangat kecil, sehingga membutuhkan jutaan untuk disimpan dalam satu chip. Oleh karena itu, chip DRAM dapat menyimpan lebih banyak data daripada chip SRAM dengan ukuran yang sama. Namun, kapasitor perlu terus diperbarui untuk menyimpan informasi karena DRAM tidak stabil. Jika daya dimatikan, penyimpanan data di memori hilang.

SRAM

SRAM (Static Random-Access Memory) adalah jenis RAM yang digunakan untuk menyimpan data statis di dalam memori. Artinya penyimpanan data di SRAM tetap aktif selama sistem komputer memiliki catu daya. Namun, data hilang di SRAM saat terjadi kegagalan daya.

2. ROM (Read Only Memory)

ROM adalah perangkat memori atau media penyimpanan yang digunakan untuk menyimpan informasi secara permanen di dalam sebuah chip.Memori primer jenis ini adalah memori read-only yang hanya dapat membaca informasi, data, atau program yang tersimpan, tetapi kita tidak dapat menulis atau mengubah apa pun.ROM berisi beberapa instruksi penting atau data program yang diperlukan untuk memulai atau mem-boot komputer. ROM bersifat non-volatile, artinya informasi yang disimpan tidak dapat hilang bahkan ketika daya dimatikan atau sistem dimatikan.

Ada lima jenis Read Only Memory:

• MROM (Masked Read Only Memory)

 

MROM adalah jenis memori read-only tertua yang program atau datanya telah dikonfigurasi sebelumnya oleh pabrikan sirkuit terpadu pada saat manufaktur. Oleh karena itu, program atau instruksi yang disimpan dalam chip MROM tidak dapat diubah oleh pengguna.

 

• PROM (Programmable Read Only Memory)

Ini adalah jenis ROM digital, di mana pengguna dapat menulis semua jenis informasi atau program hanya sekali. Pengguna dapat menulis konten atau program yang diinginkan hanya sekali menggunakan pemrogram PROM khusus atau perangkat burning PROM. Setelah itu, data atau instruksi tidak dapat diubah atau dihapus.

• EPROM (Erasable and Programmable Read Only Memory)

Ini adalah jenis ROM di mana data yang disimpan dapat dihapus dan diprogram ulang hanya sekali dalam memori EPROM. Memori ini adalah chip memori non-volatile yang menyimpan data saat tidak ada catu daya dan juga dapat menyimpan data selama minimal 10 hingga 20 tahun. Dalam EPROM, jika kita ingin menghapus data yang tersimpan dan memprogramnya kembali, pertama-tama kita harus melewatkan sinar ultraviolet selama 40 menit untuk menghapus data; setelah itu, data dibuat ulang di EPROM.

• EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)
  
  

 

EROM adalah ROM yang dapat dihapus secara elektrik dan dapat diprogram yang digunakan untuk menghapus data yang tersimpan menggunakan muatan listrik tegangan tinggi dan memprogramnya kembali. Memori ini juga merupakan memori non-volatile yang datanya tidak dapat dihapus atau hilang, bahkan listrik dimatikan. Di EEPROM, data yang disimpan dapat dihapus dan diprogram ulang hingga 10 ribu kali, dan data dihapus satu byte pada satu waktu.

• FlashROM

Flash memory adalah chip memori penyimpanan non-volatil yang dapat ditulis atau diprogram dalam unit kecil yang disebut Block atau Sector. Flash memory adalah bentuk EEPROM dari memori komputer, dan isi atau data tidak dapat hilang ketika sumber listrik dimatikan. Hal ini juga digunakan untuk mentransfer data antara komputer dan perangkat digital.

2) Memori Sekunder

Memori sekunder adalah ruang penyimpanan permanen untuk menampung sejumlah besar data. Memori sekunder juga dikenal sebagai memori eksternal yang mewakili berbagai media penyimpanan (hard drive, USB, CD, flash drive dan DVD) di mana data dan program komputer dapat disimpan dalam jangka panjang. Namun, lebih murah dan lebih lambat dari memori primer. Tidak seperti memori primer, memori sekunder tidak dapat diakses langsung oleh CPU. Sebagai gantinya, data memori sekunder pertama-tama dimuat ke dalam RAM (Random Access Memory) dan kemudian dikirim ke prosesor untuk membaca dan memperbarui data. Perangkat memori sekunder juga termasuk disk magnetik seperti hard disk dan floppy disk, optical disk seperti CD dan CDROM, dan magnetic tape.

Berikut ini adalah karakteristik memori sekunder:

• Kecepatannya lebih lambat dari memori primer.
• Data yang disimpan tidak hilang karena sifatnya yang non-volatile.
• Dapat menyimpan koleksi besar dari berbagai jenis, seperti audio, video, gambar, teks, perangkat lunak, dll.
• Semua data yang disimpan dalam memori sekunder tidak dapat hilang karena merupakan tempat penyimpanan permanen; bahkan listrik dimatikan.
• Memiliki berbagai memori optik dan magnetik untuk menyimpan data.

1. Harddisk

Hard disk adalah perangkat penyimpanan permanen komputer. Harddisk bersifat disk non-volatil yang secara permanen menyimpan data, program, dan file, dan tidak dapat kehilangan data penyimpanan saat sumber daya komputer dimatikan.

Biasanya, harddisk terletak secara internal pada motherboard komputer yang menyimpan dan mengambil data menggunakan satu atau lebih piringan disk yang berputar cepat dan kaku di dalam casing yang tertutup udara. Harddisk memiliki penyimpanan yang besar, ditemukan di setiap komputer atau laptop untuk menyimpan perangkat lunak, musik, dokumentasi teks, video, sistem operasi, dan data yang diinstal secara permanen apabila pengguna tidak menghapusnya.

2. Floppy Disk (Disket)

Floppy disk adalah sistem penyimpanan sekunder yang terdiri dari lapisan tipis magnetik disk fleksibel untuk menyimpan data elektronik seperti file komputer.

Memori ini juga dikenal sebagai Floppy Diskette yang datang dalam tiga ukuran seperti 8 inci, 5,5 inci dan 3,5 inci. Data yang tersimpan dari floppy disk dapat diakses melalui floppy disk drive. Selain itu, floppy disk adalah satu-satunya cara agar program baru dapat diinstal pada komputer atau cadangan informasi.

Jenis memori ini adalah jenis perangkat penyimpanan portabel tertua, yang dapat menyimpan data hingga 1,44 MB. Karena sebagian besar program berukuran lebih besar, diperlukan banyak disket untuk menyimpan data dalam jumlah besar. Oleh karena itu, disket saat ini tidak digunakan lagi karena penyimpanan memorinya yang sangat rendah.

3. CD (Compact Disc)

CD adalah perangkat penyimpanan disk optik, singkatan dari Compact Disc. Ini adalah perangkat penyimpanan yang digunakan untuk menyimpan berbagai jenis data seperti audio, video, file, OS, file Back-Up, dan informasi lain yang berguna untuk komputer.

CD memiliki lebar 1,2 mm dan tinggi 12 cm, yang dapat menyimpan data berukuran sekitar 783 MB. Menggunakan sinar laser untuk membaca dan menulis data dari CD.

Ada 3 jenis CD yang ada di pasaran, yakni:

• CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory): Digunakan untuk menyimpan file untuk distribusi massal seperti CD audio, perangkat lunak, dan permainan komputer pada saat pembuatan. Pengguna hanya dapat membaca data, teks, musik, video dari disk, tetapi mereka tidak dapat mengubah atau melakukan burn CD.
• CD-R (Compact Disc Recordable): Jenis Compact Disc yang digunakan untuk menulis satu kali oleh pengguna; setelah itu, tidak dapat diubah atau dihapus.
• CD-RW (Compact Disc Rewritable): Ini adalah disk CD yang dapat ditulis ulang, sering digunakan untuk menulis atau menghapus data yang disimpan.

4. DVD

DVD adalah perangkat penyimpanan cakram optik, singkatan dari Digital Video Display atau Digital Versatile Disc. Memiliki ukuran yang sama dengan CD tetapi dapat menyimpan jumlah data yang lebih besar daripada compact disc.

DVD dikembangkan pada tahun 1995 oleh Sony, Panasonic, Toshiba dan Philips empat perusahaan elektronik. DVD drive dibagi menjadi tiga jenis, seperti DVD ROM (Read Only Memory), DVD R (Recordable) dan DVD RW (Rewritable atau Erasable). DVD dapat menyimpan berbagai format data seperti audio, video, gambar, perangkat lunak, sistem operasi, dll. Kapasitas penyimpanan data dalam DVD adalah 4,7 GB hingga 17 GB.

5. Blu-ray Disk (BD)

Blu Ray adalah perangkat penyimpanan cakram optik yang digunakan untuk menyimpan sejumlah besar data atau rekaman video definisi tinggi dan memutar file media lainnya. Untuk membaca data yang tersimpan dari Blu-ray Disk dapat menggunakan teknologi laser. Memori sekunder jenis ini dapat menyimpan lebih banyak data dengan kepadatan yang lebih besar dibandingkan dengan CD/DVD. Misalnya, compact disc memungkinkan kita untuk menyimpan 700 MB data, dan DVD menyediakan kapasitas penyimpanan hingga 8 GB, sedangkan Blu-ray Disc menyediakan 28 GB ruang untuk menyimpan data.

6. Pen Drive

Pen drive adalah perangkat portabel yang digunakan untuk menyimpan data secara permanen. Perangkat penyimpanan ini juga dikenal sebagai USB flash drive.

Biasanya digunakan untuk menyimpan dan mentransfer data yang terhubung ke komputer menggunakan port USB. Pen drive tidak memiliki bagian yang dapat dipindahkan untuk menyimpan data ia menggunakan chip sirkuit terpadu yang menyimpan data. Hal ini memungkinkan pengguna untuk menyimpan dan mentransfer data seperti audio, video, gambar, dll dari satu komputer ke USB pen drive. Kapasitas penyimpanan pen drive dari 64 MB hingga 128 GB atau lebih.

3) Memori Cache

Memori cache adalah memori komputer berbasis chip berukuran kecil yang terletak di antara CPU dan memori utama

Memori jenis ini lebih cepat, berkinerja tinggi dan memori sementara untuk meningkatkan kinerja CPU. Memori cache menyimpan semua data dan instruksi yang sering digunakan oleh CPU komputer. Hal ini juga mengurangi waktu akses data dari memori utama. Cache lebih cepat dari memori utama, dan kadang-kadang disebut juga memori CPU karena sangat dekat dengan chip CPU.

Berikut ini adalah tingkatan dari memori cache:

• L1 Cache: Cache L1 juga dikenal sebagai cache onboard, internal, atau primer. Itu dibangun dengan bantuan CPU. Kecepatannya sangat tinggi, dan ukuran cache L1 bervariasi dari 8 KB hingga 128 KB.

• L2 Cache: Dikenal sebagai cache eksternal atau sekunder, yang membutuhkan waktu akses cepat untuk menyimpan data sementara. L2 cache dibangun ke dalam chip terpisah di motherboard, tidak dibangun ke dalam CPU seperti level L1. Ukuran cache L2 mungkin 128 KB hingga 1 MB.

• L3 Cache: Level cache L3 umumnya digunakan dengan kinerja dan kapasitas komputer yang tinggi. Itu dibangun ke dalam motherboard. Kecepatannya sangat lambat, dan ukuran maksimalnya mencapai 8 MB.

4) Memori Register

Memori register adalah tempat penyimpanan sementara untuk menyimpan dan mentransfer data dan instruksi ke komputer. Memori register termasuk memori terkecil dan tercepat dari komputer. Ini adalah bagian dari memori komputer yang terletak di CPU sebagai bentuk register. Memori register berukuran 16, 32 dan 64 bit. Ini menyimpan sementara instruksi data dan alamat memori yang berulang kali digunakan untuk memberikan respons yang lebih cepat ke CPU.

3. Anda Jelaskan Evoluasi dari Memori dari generasi ke generasi?

Evolusi Memori Komputer

Memori komputer juga telah mengalami transformasi besar dari generasi ke generasi:

1. Generasi Pertama (1940-an):

Menggunakan tabung vakum untuk menyimpan data, komputer awal memiliki kapasitas memori yang sangat terbatas dan tidak efisien.

• Teknologi: Tabung vakum, delay lines, dan     tabung Williams.
• Jenis Memori:

-Tabung Williams: Menggunakan layar CRT untuk menyimpan data dalam bentuk pola titik-titik elektrostatik. 

-Delay Line Memory: Menggunakan medium seperti merkuri untuk menyimpan data secara sementara dalam bentuk pulsa suara.

• Kapasitas: Sangat kecil, hanya beberapa kilobit. 
• Keunggulan: Salah satu teknologi memori elektronik pertama.

• Kelemahan: Mahal, berukuran besar, lambat, boros daya, dan tidak andal.
• Penggunaan: Komputer seperti ENIAC dan UNIVAC.

 

2. Generasi Kedua (1950-an):

 

Transistor menggantikan tabung vakum, meningkatkan efisiensi dan ukuran komputer. Memori magnetik mulai digunakan untuk penyimpanan data.

• Jenis Memori:

-Magnetic Core Memory: Menggunakan cincin kecil dari material ferit untuk menyimpan bit data dalam bentuk medan magnet (0 dan 1). Data disimpan dengan teknik read and write destructive, yang berarti membaca data menghapusnya, sehingga data harus segera ditulis ulang.

• Kapasitas: Hingga ratusan kilobit.

• Kecepatan: Lebih cepat dibanding memori berbasis tabung vakum.

• Keunggulan: Sangat andal dibandingkan memori generasi sebelumnya, Tidak mudah terpengaruh oleh gangguan listrik.

• Kelemahan: Masih cukup mahal. Membutuhkan banyak tenaga kerja manual untuk produksi.

• Contoh Penggunaan: IBM 1401, IBM System/360. 

 

3. Generasi Ketiga (1960-an):

Penggunaan sirkuit terpadu (IC) memungkinkan komputer menjadi lebih kecil dan lebih cepat. RAM mulai diperkenalkan sebagai memori utama.

• Jenis Memori:

- SRAM (Static RAM): Tidak memerlukan penyegaran (refresh), lebih cepat, tetapi lebih mahal.

- DRAM (Dynamic RAM): Memerlukan penyegaran, lebih murah dan kapasitas lebih besar.

• Kapasitas: Hingga megabit.

• Kecepatan: Peningkatan signifikan dibanding generasi sebelumnya.

• Keunggulan:Ukuran fisik lebih kecil. Biaya produksi menurun berkat teknologi fabrikasi IC.

• Kelemahan: DRAM memerlukan mekanisme penyegaran berkala.

• Contoh Penggunaan: Komputer IBM System/370.

4. Generasi Keempat (1970-an hingga 1980-an):

Memperkenalkan microprocessor, komputer menjadi lebih terjangkau dan dapat diakses oleh masyarakat umum. Memori semikonduktor seperti DRAM (Dynamic RAM) dan SRAM (Static RAM) menjadi standar.

•  Jenis Memori:

-DRAM berkembang pesat (seperti DRAM MOS).

-Cache Memory (SRAM) diperkenalkan untuk mengurangi latensi akses memori utama.

• Kapasitas: Hingga puluhan megabit.

• Kecepatan: DRAM semakin cepat, dengan akses waktu di bawah 100 ns.

• Keunggulan: Biaya produksi semakin rendah. Memori cache memungkinkan CPU bekerja lebih cepat dengan data yang sering digunakan.

• Kelemahan: Ketergantungan pada teknologi DRAM untuk kapasitas besar masih menghadapi tantangan latensi.

• Contoh Penggunaan: PC pertama seperti IBM PC dan Apple Macintosh.

 

5. Generasi Kelima (1990-an hingga sekarang):

Pengembangan SSD (Solid State Drive) 

menggantikan HDD (Hard Disk Drive) sebagai media penyimpanan utama karena kecepatan akses yang lebih tinggi dan ketahanan yang lebih baik. Teknologi cache memory juga semakin canggih untuk meningkatkan performa prosesor.

• Jenis Memori:

- DDR SDRAM: Hingga DDR5 dengan kecepatan transfer data sangat tinggi (hingga 6400 MT/s pada DDR5).

- SSD (Solid State Drive): Menggunakan flash memory, menggantikan HDD sebagai memori sekunder utama.

- Non-Volatile RAM (NVRAM): Digunakan untuk aplikasi yang memerlukan daya tahan tinggi (server dan IoT).

- HBM (High Bandwidth Memory): Memori untuk GPU modern dengan bandwidth tinggi.

• Kapasitas: RAM mencapai terabyte, penyimpanan sekunder mencapai petabyte.

• Kecepatan: Akses data sangat cepat, latensi sangat rendah.
• Keunggulan: Efisiensi daya yang tinggi. Kapasitas besar dengan ukuran fisik kecil.

• Kelemahan: Biaya tinggi untuk teknologi terbaru.

• Contoh Penggunaan: Data center, AI computing, smartphone, dan superkomputer.

 

Evolusi memori komputer mencerminkan perkembangan teknologi semikonduktor, mulai dari teknologi tabung vakum hingga chip silikon modern. Kemajuan ini memungkinkan kapasitas lebih besar, kecepatan lebih tinggi, dan efisiensi energi yang semakin baik, menjawab kebutuhan aplikasi modern seperti kecerdasan buatan, big data dan kebutuhan komputasi yang semakin kompleks. 

4. Jelaskan perbedaan antara EDO RAM, SD RAM, DDR SD RAM. Sertakan dari kinerja dari masing-masing memory tersebut?

Perbedaan antara EDO RAM, SDRAM, dan DDR SDRAM terletak pada arsitektur, kecepatan, dan cara kerja masing-masing. Berikut adalah penjelasan rinci tentang ketiga jenis memori tersebut beserta kinerjanya.

1. EDO RAM (Extended Data Out RAM)

Deskripsi

• EDO RAM adalah pengembangan dari FPM (Fast Page Mode) RAM yang dirancang untuk meningkatkan kecepatan akses memori.
• Memiliki kemampuan untuk membaca data dari memori sambil mempersiapkan data berikutnya untuk dibaca, sehingga mengurangi waktu tunggu.

Kinerja

• Kecepatan: EDO RAM dapat mencapai kecepatan maksimum hingga 50 MHz.
• Penggunaan: Umumnya digunakan pada komputer generasi awal, seperti Intel Pentium, dan menjadi populer di tahun 1994.
• Keunggulan: Mampu meningkatkan throughput dengan mengoptimalkan waktu baca memori, tetapi tidak secepat SDRAM dan DDR SDRAM.

2. SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)

Deskripsi

• SDRAM adalah jenis RAM yang disinkronkan dengan clock sistem komputer, yang membuatnya lebih cepat dibandingkan EDO RAM.
• SDRAM dapat menangani beberapa permintaan secara bersamaan berkat kemampuannya untuk bekerja dengan clock sistem.

Kinerja

• Kecepatan: SDRAM mulai berjalan dengan kecepatan transfer 66 MHz dan dapat mencapai hingga 133 MHz atau lebih tinggi.
• Penggunaan: Banyak digunakan pada komputer Pentium 2 dan Pentium 3, serta beberapa model Pentium 4.
• Keunggulan: Meningkatkan kinerja secara signifikan dibandingkan EDO RAM dengan kemampuan sinkronisasi yang lebih baik.

3. DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)

Deskripsi

• DDR SDRAM adalah evolusi dari SDRAM yang mampu melakukan transfer data dua kali dalam satu siklus clock, sehingga namanya "Double Data Rate".
• Memungkinkan pengoperasian yang lebih efisien dengan mengurangi latensi dan meningkatkan bandwidth.

Kinerja

• Kecepatan: DDR SDRAM beroperasi pada kecepatan awal sekitar 200 MHz (PC1600), tetapi dapat mencapai kecepatan lebih tinggi seperti 400 MHz (PC3200) dan seterusnya dalam generasi berikutnya (DDR2, DDR3, dll.).
• Penggunaan: Banyak digunakan di komputer modern, termasuk laptop dan desktop, karena efisiensi daya yang lebih baik dan performa tinggi.
• Keunggulan: Memiliki kapasitas transfer data yang lebih tinggi dibandingkan SDRAM dan EDO RAM, serta lebih hemat energi.

Ringkasan Perbandingan

Jenis RAM	Kecepatan Maksimum	Arsitektur	Penggunaan Umum
EDO RAM	Hingga 50 MHz	Tidak sinkron	Komputer generasi awal
SDRAM	Hingga 133 MHz	Sinkron dengan clock sistem	Pentium 2, Pentium 3
DDR SDRAM	Hingga 400 MHz+	Sinkron, double data rate	Komputer modern

Kesimpulan

EDO RAM, SDRAM, dan DDR SDRAM memiliki perbedaan signifikan dalam hal arsitektur dan kinerja. EDO RAM merupakan teknologi yang lebih tua dengan kecepatan terbatas, sementara SDRAM menawarkan peningkatan kinerja melalui sinkronisasi dengan clock sistem. DDR SDRAM membawa inovasi lebih lanjut dengan kemampuan transfer dua kali lipat dalam satu siklus clock, menjadikannya pilihan utama untuk komputer modern.

Referensi

https://www.pricebook.co.id/article/review/3731/ram-komputer-sejarah-dan-perkembangannya-dari-waktu-ke-waktu#google_vignette

https://www.merdeka.com/jateng/mengenal-fungsi-memori-dan-cara-kerjanya-perlu-diketahui-kln.html?page=4

https://www.trivusi.web.id/2022/08/memori-komputer.html

https://www.dewaweb.com/blog/pengertian-memori-komputer/

https://studyelectrical.com/2017/06/different-types-of-rom-prom-eprom.html

https://www.westfloridacomponents.com/K110APL11/82S181%26%2347%3BBJA+8K-bit+TTL+Bipolar+PROM+IC+Philips.html

https://www.integralmemory.com/articles/the-evolution-of-ddr-sdram/

https://diengcyber.com/pengertian-ramstruktur-dan-jenis-ram/

https://techterms.com/definition/sdram

https://psikologikognitifduinmaliki.wordpress.com/2016/10/14/hasil-evolusi-dari-berbagai-generasi-teori-teori-memori-dan-memori-jangka-panjang/