BUS DAN SISTEM BUS

PENGERTIAN BUS DAN SISTEM BUS

Bus merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih perangkat komputer. Karakteristik penting sebuah bus adalah bahwa bus merupakan media transmisi yang dapat digunakan bersama. Sejumlah perangkat yang terhubung ke bus dan suatu sinyal yang ditransmisikan oleh salah satu perangkat ini dapat ditermia oleh salah satu perangkat yang terhubung ke bus. Bila dua buah perangkat melakukan transmisi dalam waktu yang bersamaan, maka sinyal-sinyalnya akan bertumpang tindih dan menjadi rusak. Dengan demikain, hanya sebuah perangkat saja yang akan berhasil melakukan transimi pada suatu saat tertentu.

Umumnya sebuah bus terdiri dari sejumlah lintasan komunikasi atau saluran. Masing-masing saluran dapat mentransmisikan sinyal yang menunjukkan biner 1 dan biner 0. Serangkaian digit biner dapat ditransmisikan melalui saluran tunggal. Dengan mengumpulkan beberapa saluran dari sebuah bus, dapat digunakan mentransmisikan digit biner secra bersamaan (paralel). Misalnya sebuah satuan data 8 bit dapat ditransmisikan melalui bus delapan saluran.

Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sisterm komputer. Sebuah bus yang menghubungkan komponen-komponen utama komputer (CPU, memori, input/output) disebut bus sistem. Struktur interkoneksi komputer yang umum didasarkan pada penggunaan satu bus sistem atau lebih.

STRUKTUR BUS

Sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung.

A. Saluran Data

Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran diakitakan denang lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.

B. Saluran Alamat

Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul.

C. Saluran Kontrol

Saluran kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah mespesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read, transfer ACK, bus request, bus grant, interrupt request, interrupt ACK, clock, reset.

JENIS BUS

Saluran bus dapat dipisahkan menjadi dua tipe umum, yaitu dedicated dan multiplexed. Suatu saluran bus didicated secara permanen diberi sebuah fungsi atau subset fisik komponen-komponen komputer.

Sebagai contoh dedikasi fungsi adalah penggunaan alamat dedicated terpisah dan saluran data, yang merupakan suatu hal yang umum bagi bus. Namun, hal ini bukanlah hal yang penting. Misalnya, alamat dan informasi data dapat ditransmisikan melalui sejumlah salurah yang sama dengan menggunakan saluran address valid control. Pada awal pemindahan data, alamat ditempatkan pada bus dan address valid control diaktifkan. Pada saat ini, setiap modul memilki periode waktu tertentu untuk menyalin alamat dan menentukan apakah alamat tersebut merupakan modul beralamat. Kemudian alamat dihapus dari bus dan koneksi bus yang sama digunakan untuk transfer data pembacaan atau penulisan berikutnya. Metode penggunaan saluran yang sama untuk berbagai keperluan ini dikenal sebagai time multiplexing.

Keuntungan time multiplexing adalah memerlukan saluran yang lebih sedikit, yang menghemat ruang dan biaya. Kerugiannya adalah diperlukannya rangkaian yang lebih kompleks di dalam setiap modul. Terdapat juga penurunan kinerja yang cukup besar karena event-event tertentu yang menggunakan saluran secara bersama-sama tidak dapat berfungsi secara paralel.

Dedikasi fisik berkaitan dengan penggunaan multiple bus, yang masing-masing bus itu terhubung dengan hanya sebuah subset modul. Contoh yang umum adalah penggunaan bus I/O untuk menginterkoneksi seluruh modul I/O, kemudian bus ini dihubungkan dengan bus utama melalui sejenis modul adapter I/O. keuntungan yang utama dari dedikasi fisik adalah throughput yang tinggi, harena hanya terjadi kemacetan lalu lintas data yang kecil. Kerugiannya adalah meningkatnya ukuran dan biaya sistem.

METODE ARBITRASI

Di dalam semua sistem keculai sistem yang paling sederhana, lebih dari satu modul diperlukan untuk mengontrol bus. Misalnya, sebuah modul I/O mungkin diperlukan untuk membaca atau menulis secara langsung ke memori, dengan tanpa mengirimkan data ke CPU. Karena pada satu saat hanya sebuah unit yang akan berhasil mentransmisikan data melalui bus, maka diperlukan beberapa metodi arbitrasi. Bermacam-macam metode secara garis besarnya dapat digolongkan sebagi metode tersentraslisasi dan metode terdistribusi. Pada metode tersentralisasi, sebuah perangkat hardware, yang dikenal sebagai pengontrol bus atau arbitrer, bertanggung jawab atas alokasi waktu pada bus. Mungkin perangkat berbentuk modul atau bagian CPU yang terpisah. Pada metode terdistribusi, tidak terdapat pengontrol sentral. Melainkan, setiap modul terdiri dari access control logic dan modul-modul bekerja sama untuk memakai bus bersama-sama. Pada kedua metode arbitrasi, tujuannya adalah untuk menugaskan sebuah perangkat, baik CPU atau modul I/O, bertindak sebagai master. Kemudian master dapat memulai transfer data (misalnya, membaca atau menulis) dengan menggunakan perangkat-perangkat lainnya, yang bekerja sebagai slave bagi pertukaran data yang khusus ini.

Timing

Metode pewaktuan sinkron terjadinya event pada bus ditentukan oleh sebuah pewaktu (clock). Biasanya satu siklus untuk satu event. Model ini mudah diimplementasikan dan cepat namun kurang fleksibel menangani peralatan yang beda kecepatan operasinya.

Dalam pewaktuan asinkron memungkinkan kerja modul yang tidak serempak kecepatannya. Dalam pewaktuan asinkron, event yang terjadi pada bus tergantung event sebelumnya sehingga diperlukan sinyal-sinyal validasi untuk mengidentifikasi data yang ditransfer.

Lebar Bus

Lebar bus sangat mempengaruhi kinerja system computer. Semakin lebar bus maka semakin besar data yang dapat ditransfer sekali waktu. Semakin besar bus alamat, akan semakin banyak range lokasi yang dapat direfensikan.

Jenis Transfer Data

Dalam system computer, operasi transfer data adalah pertukaran data antar modul sebagai tindak lanjut atau pendukung operasi yang sedang dilakukan. Saat operasi baca (read), terjadi pengambilan data dari memori ke CPU, begitu juga sebaliknya pada operasi penulisan maupun operasi-operasi kombinasi.Bus harus mampu menyediakan layanan saluran bagi semua operasi komputer.

PRINSIP OPERASI BUS

1. Meminta penggunaan bus.
2. Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju

a.      Hierarki Multiple Bus

Bila terlalu banyak modul atau perangkat dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerja

Faktor – faktor :

1. Semakin besar delay propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaan bus.
2. Antrian penggunaan bus semakin panjang.
3. Dimungkinkan habisnya kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data.

                                                              

Gambar 3. Arsitektur bus jamak tradisional

b.      Arsitektur bus jamak

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,

·         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

Gambar 4. Arsitektur bus jamak kinerja tinggi

Keuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi

1. Bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor.
2. Perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus

CONTOH-CONTOH BUS

Banyak perusahaan yang mengembangakan bus-bus antarmuka terutama untuk perangkat peripheral. Diantara jenis bus yang beredar di pasaran saat ini adalah, PCI, ISA, USB, SCSI, FuturaBus+, FireWire, dan lain-lain. Semua memiliki keunggulan, kelemahan, harga, dan teknologi yang berbeda sehingga akan mempengaruhi jenis-jenis penggunaannya.

1.       Bus ISA (Industry Standard Architecture)

Industri computer personal lainnya merespon perkembangan ini dengan mengadopsi standarnya sendiri, bus ISA, yang pada dasarnya adalah bus PC/AT yang beroperasi pada 8,33 MHz. Keuntungannya adalah bahwa pendekatan ini tetap mempertahankan kompatibilitas dengan mesin-mesin dan kartu-kartu yang ada.

2.       Bus EISA (Extended/Enhanced Industry Standard Architecture)

sebuah bus I/O yang diperkenalkan pada September 1988 sebagai respons dari peluncuran bus MCA oleh IBM, mengingat IBM hendak "memonopoli" bus MCA dengan mengharuskan pihak lain membayar royalti untuk mendapatkan lisensi MCA. Standar ini dikembangkan oleh beberapa vendor IBM PC Compatible, selain IBM, meskipun yang banyak menyumbang adalah Compaq Computer Corporation. Compaq jugalah yang membentuk EISA Committee, sebuah organisasi nonprofit yang didesain secara spesifik untuk mengatur pengembangan bus EISA

Bus EISA pada dasarnya adalah versi 32-bit dari bus ISA yang biasa. Tidak seperti MCA dari IBM yang benar-benar baru (arsitektur serta desain slotnya), pengguna masih dapat menggunakan kartu ISA 8-bit atau 16-bit yang lama ke dalam slot EISA, sehingga hal ini memiliki nilai tambah: kompatibilitas ke belakang (backward compatibility). Seperti halnya bus MCA, EISA juga mengizinkan konfigurasi kartu EISA secara otomatis dengan menggunakan perangkat lunak, sehingga bisa dibilang EISA dan MCA adalah pelopor "plug-and-play", meski masih primitif.

Bus EISA menambahkan 90 konektor baru (55 konektor digunakan untuk sinyal sedangkan 35 sisanya digunakan sebagai ground) tanpa membuat slot ISA 16-bit berubah. Sekilas, slot EISA 32-bit sangat mirip dengan slot ISA 16-bit. Tapi, berbeda dari kartu ISA yang hanya memiliki satu baris kontak, kartu EISA memiliki dua baris kontak yang bertumpuk. Baris pertama adalah baris yang digunakan oleh ISA 16-bit, sementara baris kedua menambahkan bandwidth menjadi 32-bit. Karenanya, kartu ISA yang lama masih dapat bertahan meskipun berganti motherboard. Meski kompatibilitas ini merupakan sesuatu yang bagus, ternyata industri kurang begitu meresponsnya. Akhirnya, fitur-fitur EISA pun ditangguhkan untuk mengembangkan bus I/O yang baru, yang disebut dengan VESA Local Bus (VL-Bus).

Bus EISA dapat menangani data hingga 32 bit pada kecepatan 8,33 MHz, sehingga transfer rate maksimum yang dapat dicapainya adalah 33 MByte/detik. Timing (latency) EISA juga berpengaruh pada kecepatan transfer data pada kartu EISA. Ukuran dimensi fisik slotnya (panjang, lebar, tinggi) adalah 333,5 milimeter, 12,7 milimeter, 127 milimeter.

3.       Bus PCI (Peripheral Component Interconect )

Bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit.

4.       Bus USB

Semua perangkat peripheral tidak efektif apabila dipasang pada bus kecepatan tinggi PCI, sedangkan banyak peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer. Sebagai solusinya tujuh vendor computer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northen Telecom) bersama-sama meranccang bus untuk peralatan I/O berkecepatan rendah. Standar yang dihasilakan dinamakan Universal Standard Bus (USB).

5.       Bus SCSI

 Small Computer System Interface (SCSI) adalah perangkat peripheral eksternal yang dipo[ulerkan oleh macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan interface standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, hard disk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuan besar. SCSI menggunakan interface paralel dengan 8,16, atau 32 saluran data.

6.       Bus P1394 / Fire Wire

Semakin pesatnya kebutuhan bus I/O berkecepatan tinggi dan semakin cepatnya prosesor saat ini yang mencapai 1 GHz, maka perlu diimbangi dengan bus berkecepatan tinggi juga. Bus SCSI dan PCI tidak dapat mencukupi kebutuhan saat ini. Sehingga dikembangkan bus performance tinggi yang dikenal dengan FireWire (P1393 standard IEEE). P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya, yaitu sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Pada kenyataan P1394 tidak hanya popular pada system computer, namun juga pada peralatan elektronik seperti pada kamera digital, VCR, dan televise. Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel.

ROM

Pengertian ROM

ROM kependekan dari Read Only Memory, yaitu perangkat keras pada komputer berupa chip memori semikonduktor yang isinya hanya dapat dibaca. ROM tidak dapat digolongkan sebagai RAM, walaupun keduanya memiliki kesamaan yaitu dapat diakses secara acak (random).ROM berbeda dengan RAM.

Perbedaan diantara keduanya antara lain:

1. ROM tidak dapat diisi atau ditulisi data sewaktu-waktu seperti RAM. Pengisian atau penulisan data, informasi, ataupun program pada ROM memerlukan proses khusus yang tidak semudah dan se-fleksibel cara penulisan pada RAM. Biasanya, data atau program yang tertulis pada ROM diisi oleh pabrik yang membuatnya. Umumnya ROM digunakan untuk menyimpan firmware, yaitu perangkat lunak yang berhubungan dengan perangkat keras. Contoh ROM semacam ini adalah ROM BIOS. ROM BIOS berisi program dasar sistem komputer yang berfungsi untuk mengatur dan menyiapkan semua peralatan atau komponen yang ada atau yang terpasang pada komputer saat komputer ‘dinyalakan/dihidupkan’.

2. Informasi/data/program yang tertulis pada ROM (isi ROM) bersifat permanen dan tidak mudah hilang dan tidak mudah berubah walaupun komputer ‘dimatikan’ atau dalam keadaan mati (off). Sedangkan pada RAM, semua isinya (baik berupa data, program atau informasi) akan hilang dengan sendirinya jika komputer ‘dimatikan’ (dalam keadaan off).

3. ROM dapat menyimpan data tanpa membutuhkan daya. Itulah sebabnya data dalam ROM tidak akan hilang walaupun komputer mati. Sedangkan RAM membutuhkan daya agar dapat menyimpan data, jika RAM tidak mendapatkan daya, dengan sendirinya tidak akan dapat menyimpan data. Hal inilah yang menyebabkan data yang terdapat dalam RAM secara otomatis akan hilang bila komputer mati (off).

4. ROM modern sering ditemukan dalam bentuk IC (Integrated Circuit), sama seperti RAM yag wujudnya kebanyakan juga berupa IC. Teks atau kode yang tertulis pada kedua jenis IC ini berbeda. IC ROM biasanya memiliki kode tulisan (teks) 27xxx. Angka 27 menunjukkan kode untuk ROM, sedangkan xxx menjunjukkan kapasitas ROM dalan satuan kilo bit.

Fungsi ROM

Seperti telah diungkapkan sebelumnya bahwa umumnya ROM digunakan untuk menyimpan firmware. Pada perangkat komputer, sering ditemukan untuk menyimpan BIOS. Pada saat sebuah komputer dinyalakan, BIOS tersebut dapat langsung dieksekusi dengan cepat, tanpa harus menunggu untuk menyalakan perangkat media penyimpan lebih dahulu seperti yang umum terjadi pada alat penyimpan lain selain ROM.

Umumnya, pada media simpan lain, jika dieksekusi untuk dibaca isi atau datanya, media simpan tersebut harus dinyalakan lebih dahulu sebelum dibaca, yang tentu saja membutuhkan waktu agak lama. Hal seperti ini tidak terjadi pada ROM.

Pada komputer (PC) modern, BIOS disimpan dalam chip ROM yang dapat ditulisi ulang secara elektrik yang dikenal dengan nama Flash ROM. Itulah sebabnya istilah flash BIOS lebih populer daripada ROM BIOS.

Jenis ROM

Sampai sekarang dikenal beberapa jenis ROM yang pernah beredar dan terpasang pada komputer, antara lain Mask ROM, PROM, EPROM, EAROM, EEPROM, dan Flash Memory. Berikut ini disajikan uraian singkat dari masing-masing jenis ROM tersebut.

PROM

PROM kependekan dari Programmable Read Only Memory. PROM adalah salah satu jenis ROM, merupakan alat penyimpan berupa memori (memory device) yang hanya bisa dibaca isinya. PROM memang tergolong memori non-volatile, artinya program yang tersimpan di dalamnya tidak akan hilang walaupun komputer dimatikan (tidak mendapatkan daya listrik). Program yang tersimpan di dalamnya bersifat permanen. Biasanya digunakan untuk menyimpan program bahasa mesin yang sudah menjadi bagian hardware (perangkat keras) komputer. Contohnya adalah program yang men-start komputer ketika komputer baru dinyalakan (di-on-kan).
Program yang ada di dalam PROM diisi oleh pabrik pembuatnya. Pengisian program ke dalam PROM menggunakan alat khusus bernama PROM burner, atau PROM Writer Program atau informasi yang telah diisikan atau direkamkan ke dalam PROM, tidak dapat dihapus lagi.

EPROM

EPROM kependekan dari Erasable Programmable Read Only Memory. EPROM berbeda dengan PROM. EPROM adalah jenis chip memori yang dapat ditulisi program secara elektris. Program atau informasi yang tersimpan di dalam EPROM dapat dihapus bila terkena sinar ultraviolet dan dapat ditulisi kembali. Kesamaannya dengan PROM adalah keduanya merupakan jenis ROM, termasuk memori non-volatile, data yang tersimpan di dalamnya tidak bisa hilang walaupun komputer dimatikan, tidak membutuhkan daya listrik untuk mempertahankan atau menjaga informasi atau program yang tersimpan di dalamnya.

Alat yang dapat digunakan untuk menghapus isi chip EPROM adalah UV PROM eraser. Alat ini akan menyinarkan sinar ultraviolet ke memori tempat data disimpan dalam chip EPROM (disinarkan tepat pada lubang kuarsa bening). Dengan demikian, chip EPROM dapat digunakan kembali dan dapat diisikan informasi/program baru ke dalamnya. Informasi lain menyebutkan bahwa alat yang dapat digunakan untuk menghapus isi EPROM adalah EPROM Rewriter.

EEPROM

EEPROM kependekan dari Electrically Erasable Programmable Read Only Memory. Seperti halnya PROM dan EPROM, EEPROM merupakan memori non-volatile. Informasi, data atau program yang tersimpan di dalamnya tidak akan hilang walaupun komputer dimatikan, dan tidak membutuhkan daya listrik untuk mempertahankan atau menjaga informasi atau program yang tersimpan di dalamnya.

EEPROM adalah komponen yang banyak digunakan dalam komputer dan peralatan elektronik lain untuk menyimpan konfigurasi data pada peralatan elektronik tersebut. Kapasitas atau daya tampung simpan datanya sangat terbatas. Pada sistem hardware komputer, chip EEPROM umumnya digunakan untuk menyimpan data konfigurasi BIOS dan pengaturan (setting) sistem yang berhubungan dengannya.

EEPROM memiliki kelebihan tersendiri dibandingkan EPROM. EEPROM dapat dihapus secara elektris menggunakan sinar ultraviolet, sehingga proses penghapusannya lebih cepat dibandingkan EPROM. Penghapusan juga dapat dilakukan secara elektrik dari papan circuit dengan menggunakan perangkat lunak EEPROM Programmer. Alat yang dapat digunakan untuk menghapus isi EEPROM disebut EEPROM Rewriter. Produk EEPROM versi awal, hanya dapat dihapus dan diisi ulang kurang lebih sebanyak 100 kali. Sedangkan produk-produk terbaru dapat dihapus dan diisi ulang (erase-rewrite) sampai ribuan kali (bahkan beberapa informasi menyebutkan mampu sampai 100 ribu kali)

Flash Memory

Flash memory yang dikenal pula dengan sebutan memori flash, adalah memori sejenis EEPROM yang memberikan banyak lokasi memori untuk dihapus atau ditulisi dalam suatu operasi pemrograman. Flash memory tetap dapat menyimpan data tanpa memerlukan penyediaan listrik. Penulisan ke dalam flash memori dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut EEPROM Writer atau software yang dapat menulisi Flash ROM. Sedangkan penghapusan datanya dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut EEPROM Writer, atau langsung secara elektrik dari papan sirkuit dengan menggunakan software Flash BIOS Programmer.

Memori jenis ini banyak digunakan dalam kartu memori, drive flash USB, kamera digital, pemutar MP3, hingga telepon genggam.

RAM

Di dalam sebuah komputer (PC) atau laptop, salah satu perangkat keras (hardware) yang sangat berperan dalam kinerja dan performa komputer adalah Memory atau RAM (Random Access Memory). Kali ini kita akan mengenal sedikit lebih dalam apa itu RAM dan mengapa kita memerlukannya, mengenal jenis RAM seperti DDR, DDR2 dan DDR3 SDRAM, serta tips jika ingin mengupgrade RAM.
Seperti namanya, RAM atau Memory merupakan perangkat untuk tempat menyimpan data yang diakses oleh Processor (CPU – Central Processing Unit). Data yang ada di RAM bisa diakses secara acak dengan kecepatan yang sama, sehingga di sebut Random (acak). Data yang tersimpan di RAM bersifat sementara, karena hanya akan ada jika ada listrik atau saat komputer menyala dan akan hilang jika komputer mati.
Data yang ada di RAM bisa diakses jauh lebih cepat daripada yang ada di hardisk, untuk DDR2 SDRAM saja bisa lebih cepat 40 sampai 100 kali dibanding akses ke hardisk, dan untuk jenis DDR3 bisa 100 sampai 300 kali lebih cepat dibanding akses ke hardisk ( sebagai gambaran, akses Hardisk SATA dalam dunia nyata sekitar 80-100 MB/s sedangkan USB 2.0 antara 10MB/s sampai 20 MB/s).

DDR, DDR2, dan DDR3

Saat ini kebanyakan komputer sudah menggunakan Memory jenis DDR3 ( sebagian lagi jenis DDR2). Sebelum tahun 2002, mungkin masih cukup banyak komputer yang menggunakan memory jenis Single Data Rate (SDR) SDRAM. Tetapi setelah itu, penggunaannya mulai digantikan oleh Double Data Rate (DDR), mulai dari DDR (DDR1), DDR2 dan sekarang yang banyak beredar adalah DDR3. DDR secara teori mampu melakukan transfer rate 2X lebih cepat daripada SDRAM

Masing-masing jenis merupakan pengembangan dari sebelumnya dan versi terbaru umumnya mempunyai data rate yang lebih tinggi dan memerlukan daya yang lebih rendah. DDR2 secara teori mempunyai data rate 2x dengan spesifikasi yang sama dibanding DDR (DDR1). DDR3 juga mempunyai keunggulan dibanding DDR2, seperti bandwidth yang lebih tinggi, latensi yang lebih unggul, performa yang lebih tinggi pada power/daya yg lebih kecil, dan lebih bagus untuk perangkat low-power seperti laptop.

Masing-masing jenis RAM tersebut tidak saling kompatibel dan didesign dengan slot yang berbeda. Informasi lebih detail dan mendalam tentang spesifikasi masing-masing tipe ini bisa melihat informasi di wikipedia, tentang DDR, DDR2 dan DDR3

Upgrade Memory (RAM)

Penambahan Memory biasanya akan meningkatkan performa komputer secara sifnifikan ( tetapi jumlah yang terlalu besar biasanya tidak banyak berpengaruh, misalnya jika RAM sudah diatas 4 GB, biasanya peningkatan tidak akan terlihat). Sebagai contoh Windows 7 biasanya memerlukan paling tidak 2 GB memory, sehingga bagi yang kurang harus di upgrade agar mendapatkan performa yang bagus.

Untuk menambah (upgrade) RAM relatif mudah, kita tinggal mengetahui jenis RAM yang digunakan dan memeriksan apakah masih ada slot kosong untuk memasang RAM. Yang perlu diperhatikan adalah kesamaan jenis RAM, karena DDR1 tidak akan cocok dengan DDR2, dan DDR2 tidak cocok dengan DDR3. Diperlukan jenis yang sama ketika akan mengupgrade RAM.

Selain itu, satu jenis RAM biasanya mempunyai tipe yang bermacam-macam, misalnya DDR3-6400, DDR3-8500, DDR3-10600 dan lainnya ( semakin tinggi, transfer ratenya juga semakin besar). Meskipun untuk tipe yang berbeda masih kompatibel, tetapi RAM akan berjalan dengan tipe yang lebih rendah. Misalnya DDR3-10600 2 GB di gabung dengan DDR3-8500 2GB, jumlah RAM akan bertambah menjadi 4 GB, tetapi kinerja akan menyesuaikan yang terendah ( DDR3-8500 ).

Untuk mengetahui jenis RAM yang didukung, bisa melihat buku manual/petunjuk moherboard, melihat jenis slot RAM atau menggunakan software seperti Speccy. Untuk Memory notebook/laptop, sedikit berbeda ukurannya dengan RAM PC/komputer, biasanya hanya setengah RAM PC. Ketika membeli di toko komputer bisa menyebutkan dengan SO-DIMM ( small outline dual in-line memory module ). DIMM merupakan jenis slot untuk Memory.

Jumlah maksimal RAM tergantung pada Motherboard dan juga Sistem Operasi yang digunakan. Untuk sistem operasi 32-bit biasanya tidak mendukung RAM diatas 4GB, sedangkan untuk sistem 64-bit, secara teori dapat mendukung sampai 192 GB RAM (Windows 7 ultimate). Selain itu kadang jumlah maksimal juga dibatasi oleh Motherboard, misalnya hanya mendukung maksimal 16 GB RAM.

Struktur Bus

STRUKTUR BUS

Biasanya sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran bus dapat diklarifikasikan menjadi tiga kelompok data, alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, mungkin terdapat saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul terhubung.
Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran-saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran dikaitkan denga lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.
Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word (8, 16, atau 32 bit) data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Jeas, lebar bus alamat menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat menetukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port I/O. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul. Misalnya pada bus 8 bit, alamat 01111111 dan dibawanya dapat mereferensi lokasi-lokasi di dalam modul memori (modul 0) dengan 128 word memori, dan alamat 10000000 dan diatasnya berkaitan dengan perangkat-perangkat yang terhubung ke sebuah modul I/O (modul 1).
Saluran kontrol digunakan untuk mengontrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh saluran komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Signal-signal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Signal-signal pewaktuan menunjukkan validasi data dan informasi alamat. Signal-signal perintah menspesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya, salran kontrol meliputi :
1. Memori Write menyebabkan data pada bus akan dituliskan ke dalam lokasi alamat
2. Memori Read menyebabkan data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus
3. I/O Write menyebabkan data pada bus di-output-kan ke port I/O yang beralamat
4. I/O Read menyebabkan data dari port I/O yang beralamat ditempatkan pada bus
5. Transfer ACK menunjukan bahwa data telah diterima dari bus atau telah ditempatkan di bus
6. Bus Request menunjukkan bahwa modul memerlukan kontrol bus
7. BusGrant menunjukkan bahwa modul yang melakukan request telah diberikan hak mengontrol bus
8. Interrupt Request menandakan bahwa sebuah interrupt ditangguhkan
9. Interrupt ACK memberitahukan bahwa interrupt yang ditangguhkan telah diketahui
10. Clock digunakan untuk mensinkronkan operasi-operasi
11. Reset menginisialisasi seluruh modul
Operasi bus adalah sebagai berikut. Bila sebuah modul akan mengirimkan data ke modul lainnya, maka modul itu harus melakukan dua hal : (1) memperoleh penggunaan bus, dan (2) memindahkan data melalui bus. Bila sebuah modul akan meminta data dari modul lainnya, maka modul itu harus (1) memperoleh penggunaan bus, dan (2) memindahkan sebuah request ke modul lainnya melalui saluran kontrol dan saluran alamat yang sesuai. Kemudian modul harus menunggu modul kedua untuk mengirimkan data.
Secara fisik, sebenarnya bus sistem merupakan sejumlah konduktor listrik paralel. Konduktor-konduktor ini berupa kawat logam yang berakhir pada kartu atau papan (printed circuit board – PCB). Bus melintasi seluruh komponen sistem, yang masing-masingnya disambungkan ke beberapa atau semua saluran bus. Tatanan secara fisik yang umum digunakan terdiri dari dua buah kolom konduktor vertikal. Pada interval sepanjang kolom, terdapat titik penghubung dalam bentuk slot-slot yang menjulur keluar secara horisontal untuk mendukung printed circuit board. Setiap komponen utama sistem berisi sebuah board atau lebih dan disisipkan ke dalam bus pada slot-slot tersebut. Tatanan keseluruhan ditempatkan di dalam sebuah chasis.
Tatanan ini sangat mudah. Sistem komputer yang kecil dapat memakainya dan kemudian dapat dikembangkan lagi (memori yang lebih besar, dan I/O yang lebih banyak) dengan menambahkan board lebih banyak. Bila komponen lainnya pada board mengalami kegagalan, maka board itu dengan mudah dapat dikeluarkan dan diganti.

Organisasi komputer & Arsitektur komputer

Organisasi komputer & Arsitektur komputer

Organisasi komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit – unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, dan sinyal – sinyal kontrol.

Arsitektur komputer lebih cenderung pada kajian atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.

Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu memiliki instruksi pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi pengalamatan tersebut akan diimplementasikan secara langsung ataukah melalui mekanisme cache adalah kajian organisasional.

Perbedaaan Utama

Organisasi Komputer

§ Bagian yang terkait dengan erat dengan unit – unit operasional

§ Contoh : teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal – sinyal kontrol

Arsitektur Komputer

§ Atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer

§ Contoh : Set instruksi, aritmetika yang dipergunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O