PENGANTAR ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

Kategori Media Penyimpanan

1. Media Penyimpanan Magnetic

Magnetic disk merupakan piranti penyimpanan sekunder yang paling banyak dijumpai pada sistem komputer modern. Pada saat disk digunakan, motor drive berputar dengan kecepatan yang sangat tinggi. Ada sebuah read−write head yang ditempatkan di atas permukaan piringan tersebut. Permukaan disk terbagi atas beberapa track yang masih terbagi lagi menjadi beberapa sektor. Cakram fixed−head memiliki satu head untuk tiap−tiap track, sedangkan cakram moving−head (atau sering dikenal dengan nama cakram keras ) hanya memiliki satu head yang harus dipindah−pindahkan untuk mengakses dari satu track ke track yang lainnya.

2. Media Penyimpanan Optical

Media penyimpanan optik adalah media penyimpanan data yang menyimpan data sebagai pola titik-titik yang dapat dibaca dengan menggunakan cahaya laser. Data yang disimpan dalam medium penyimpanan optik dibaca dengan memantulkan sinar laser terhadap permukaan medium penyimpanan data. Bila memang sinar tersebut mengenai titik di mana data disimpan, maka sinar tersebut akan dipantulkan kembali secara berbeda, untuk memberitahukan bahwa di sana ada titik yang berisi data.

Media Penyimpanan optik dibagi menjadi 2 :

1. Phase-change disk

Disk ini dilapisi oleh bahan yang dapat mengkristal(beku) menjadi crystalline(serpihan-serpihan kristal) atau menjadi amorphous state(bagian yang tak berbentuk). Bagian crytalline ini lebih transparan, karenanya tembakan laser yang mengenainya akan lebih terang melintasi bahan dan memantul dari lapisan pemantul. Drive Phase-change disk ini menggunakan sinar laser dengan kekuatan yang berbeda. Sinar laser dengan kekuatan tinggi digunakan melelehkan disknya kedalam amorphous state, sehingga dapat digunakan untuk menulis data lagi. sinar laser dengan kekuatan sedang dipakai untuk menghapus data denga cara melelehkan permukaan disknya dan membekukannya kembali ke dalam keadaan crytalline, sedangakan sinar laser dengan kekuatan lemah digunakan untuk membaca data yang telah disimpan.

2. Dye-Polimer disk

Dye-polimer merekam data dengan membuat bump(gelombang) disk dilapisi dengan bahan yang dapat enyerap sinar laser. sinar laser ini membakar spot hingga spot ini memuai dan membentuk bump(gelombang). bump ini dapat dihilangakan atau didatarkan kembali dengan cara dipanasi lagi dengan sinar laser.

Titik-titik tersebut dapat dibuat dengan menggunakan sinar laser pula, untuk semua media penyimpanan optik yang mampu ditulisi, seperti halnya Compact Disk Recordable (CD-R). Sinar ini umumnya menggunakan daya yang tinggi agar dapat memberikan titik-titik data dalam medium yang hendak ditulisi. Orang-orang menyebut proses ini sebagai proses “burning”, karena memang kita sedang “membakar” medium dengan laser.

Medium penyimpanan optik biasanya berbentuk cakram, sehingga banyak berbentuk piringan.

Berikut ini adalah beberapa media penyimpanan optik:

1. Compact Disk (CD)

2. Digital Versatile Disk (DVD)

3. BluRay Disk (BDD)

4. High Density Digital Versatile Disk (HD-DVD)

3. Media Penyimpanan Chip

Chip yaitu penyimpanan data prototip dari Hitachi tersebut hanya memiliki ukuran 2x2 cm dan tebal 0,2 cm. Chip ini terbuat dari kaca kuarsa, yang tahan panas, bahkan pada suhu 1000° C sekalipun. Bahan ini juga tidak terpengaruh oleh radiasi, air dan bahan kimia lainnya. Menurut sumber  yang jadi berita kutip dari situs geek.com, bahan ini mampu bertahan hingga beberapa ratus juta tahun, kecuali jika chipnya patah ataupun rusak.

Teknologi ini terdiri dari beberapa lapis ots yang menyimpan data dalam bentuk biner. Yang saat ini berhasil dibuat adalah ketebalan sebanyak empat lapis, dan mampu menyimpan data sebanyak 40 MB perinchi persegi, atau setara dengan kemampuaan CD. Tentu saja ini lebih rendah dari pada kapasitas hardisk yang biasa kita gunakan, yaitu kapasitas yang mencapai TB (Tera Byte).

4. Memori Internal

1. Memori Cache

Cache memory adalah memory berukuran kecil berkecepatan tinggi yang berfungsi untuk menyimpan sementara instruksi dan/atau data (informasi) yang diperlukan oleh prosesor. Boleh dikatakan bahwa cache memory ini adalah memory internal prosesor. Cache memory ini berbasis SRAM yang secara fisik berukuran kecil dan kapasitas tampung datanya juga kecil atau sedikit. Pada saat ini, cache memory ada 3 jenis, yaitu L1 cache, L2 cache, dan L3 cache.

Fungsi Cache Memory

Berikut beberapa fungsi cache memory :

• Mempercepat Akses data pada computer
• Meringankan kerja prosessor
• Menjembatani perbedaan kecepatan antara cpu dan memory utama.
• Mempercepat kinerja memory

2. Advanced DRAM (Dynamic random-access memory)

Memori akses acak dinamis (bahasa Inggris: Dynamic random-access memory; disingkat DRAM) merupakan jenis random akses memori yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam kapasitor dalam satu sirkuit terpadu. Karena kapasitornya selalu bocor, informasi yang tersimpan akhirnya hilang kecuali kapasitor itu disegarkan secara berkala. Karena kebutuhan dalam penyegaran, hal ini yang membuatnya sangat dinamis dibandingkan dengan memori (SRAM) statik memori dan lain-lain.

Keuntungan dari DRAM adalah kesederhanaan struktural: hanya satu transistor dan kapasitor yang diperlukan per bit, dibandingkan dengan empat di Transistor SRAM. Hal ini memungkinkan DRAM untuk mencapai kepadatan sangat tinggi. Tidak seperti flash memori, memori DRAM itu mudah “menguap” karena kehilangan datanya bila kehilangan aliran listrik.

Sistem Input Output

1. Perangkat Eksternal

• Disebut juga peripheral
• Ada perangkat pengendalinya
• Memiliki nilai apabila bisa berinteraksi dengan dunia luar
• Tidak akan berfungsi apabila tidak dapat berinteraksi dengan dunia luar

Secara umum perangkat eksternal diklasifikasikan menjadi 3 katagori :

• Human Readable
  yaitu perangkat yang berhubungan dengan manusia sebagai pengguna komputer.Cocok untuk berkomunikasi dengan pengguna komputer.
  Contohnya: monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, disk drive.
• Machine readable
  yaitu perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa modul sensor dan tranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatan atausistem. cocok untuk berkomunikasi dengan peralatan.
• Communication
  yatu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarak jauh.Misalnya: NIC dan modem. cocok untuk berkomunikasi dengan perangkat jarak jauh.
  Interface ke modul I/O adalah dalam bentuk signal-signal control, status dan data.

2. Modul Input Output

Modul Input/Output (Module I/O) adalah elemen penting ketiga pada sistem komputer setelah CPU dan memory. Setiap komputer harus memiliki cara yang efisien untuk menerima input dan mengirim output. Kegagalan dalam masalah ini telah menjerumuskan banyak sistem yang dianggap baik. Beberapa hal yang akan dibahas pada modul ini adalah modul I/O dan cara menghubungkannya dengan bagian lain dari system komputer, mekanisme I/O serta contoh antarmuka.

Ada 2 jenis mekanisme interaksi antara Prosesor dengan modul I/O, yaitu Programmed I/O dan Interrupt-Driven I/O.Fungsi dalam menjalankan tugas bagi modul I/O dapat dibagi menjadi beberapa katagori, yaitu:

• Kontrol dan pewaktuan.
• Komunikasi CPU.
• Komunikasi perangkat eksternal.
• Pem-buffer-an data.
• Deteksi kesalahan.

3. Input / Output Terpogram

• Data saling dipertukaran antara CPU dan modul I/O
• CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung

Perintah-perintah I/O

Untuk mengeksekusi instruksi yang berkaitan dengan I/O, CPU menerbitkan sebuah alamat yang menspesifikasikan modul I/O dan perangkat eksternal tertentu, dan sebuah perintah I/O. terdapat empat jenis perintah I/O yang akan diterima modul I/O ketika modul tersebut dialamati oleh CPU.

Perintah-perintah tersebut dapat diklasifikasikan sebagai control, test, read dan write.

1. Perintah control.

Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang diperintahkan padanya.

2. Perintah test.

Perintah ini digunakan CPU untuk menguji berbagai kondisi status modul I/O dan peripheralnya. CPU perlu mengetahui perangkat peripheralnya dalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untuk mengetahui operasi – operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksi kesalahannya.

3. Perintah read.

Perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paket data kemudian menaruh dalam buffer internal. Proses selanjutnya paket data dikirim melalui bus data setelah terjadi sinkronisasi data maupun kecepatan transfernya.

4. Perintah write.

Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan modul I/O untuk mengambil data dari bus data untuk diberikan pada perangkat peripheral tujuan data tersebut.

4. Interupt Driven Input / Output

Masalah yang dijumpai pada I/O terprogram adalah bahwa CPU harus menunggu modul I/O yang diinginkan agar siap baik untuk menerima maupun mengirimkan data dalam waktu yang relatif lama. Pada saat menunggu, CPU harus berulang – ulang menanyakan status modul I/O. Akibatnya tingkat kerja keseluruhan sistem mengalami penurunan sistem.

Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagai berikut :

1. Perangkat I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke CPU.
2. CPU menyelesaikan operasi yang sedang dijalankannya kemudian merespon interupsi.
3. CPU memeriksa interupsi tersebut, kalau valid maka CPU akan mengirimkan sinyal acknowledgment ke perangkat I/O untuk menghentikan interupsinya.

Kelemahan I/O terprogram dan Interrupt- Driven I/O

Proses yang terjadi pada modul I/O masih melibatkan CPU secara langsung, berimplikasi pada :

• Kelajuan transfer I/O yang tergantung kecepatan operasi CPU.
• Kerja CPU terganggu karena adanya interupsi secara langsung

5. Direct Memory Access

Direct memory access adalah suatu alat pengendali khusus disediakan untuk memungkinkan transfer blod data langsung antar perangkat eksternal dan memori utama, tanpa intervensi terus menerus dari prosesor.

Prinsip kerja DMA adalah  CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA, CPU hanya akan terlibat pada awal proses untuk memberikan intruksi lengkap pada DMA dan akhir proses saja. Dengan demikian CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan interupsi

6. Saluran Input / Output

Merupakan sebuah prosesor khusus dengan kemampuan terbatas yang disusun untuk interface beberapa piranti I/O ke memori

Saluran I/O pada kebanyakan sistem komputer, CPU tidak dibebani untuk menangani tugas yang berhubungan dengan I/O. Saluran I/O itu sendiri merupakan prosesor yang sudah deprogram. Program-program yang di execute ini disebut channel program

• Macam-macam saluran

1. Selector channel
2. Multiplexor channel
3. Black Multiplexor channel

• Macam-macam device

1. Dedicated device
2. Shared device

• Aktifitas saluran

Tujuan dari saluran I/O adalah sebagai perantara antara CPU-main memory dengan unit pengontrol penyimpanan, beberapa saluran akan member perintah :

1. Test  I/O, untuk menentukan apakah jalur yang menuju peralatan sedang sibuk
2. Start I/O, pada peralatan tertentu
3. Halt  I/O, pada peralatan tertentu

7. Peralatan Masukkan dan Keluaran

Dalam kinerja komputer pasti memiliki suatu perangkat atau peralatan untuk melaksankan proses input dan output. Peralatan tersebut terbagi atas dua jenis yaitu masukkan dan keluaran

1. Media antarmuka (port):

• Serial port : berfungsi untuk menyambungkan sebuah komputer keperangkat peripheral seperti modem atau printer. Cara kerjanya untuk mengirimkan satu bit dalam satu waktu
• Pararel port : adalah sebuah standar tipe sebuah knektor DB-25 female. Pararel port dapat mengirimkan 8 bit data pada satu waktu
• Modifikasi : modifikasi port untuk menjadi kabel charge tab

2. Peralatan Input (masukkan)

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk masukkan data atau

Pindah ke dalam komputer yang berupa signal atau maintance input. Alat input langsung yaitu yang dimasukkan langsung diproses oleh alat pemroses, sedangkan alat input tidak langsug melalui media tertentu sebelum suatu input diproses oleh alat pemroses, contoh:

Alat input langsung: keyboard, mouse, scanner, sensor, dan voice recognizer

Alat input tidak langsung: key-punch, key-to-tape, dan key-to-disk

   

3. Peralatan Output (keluaran)

Adalah perangkat keras komputer berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data

     Alat Output: printer, plotter, microfon

4. Peralatan Input-Output:

• monitor (analog&digital)

Sumber

http://banjirochiko.blogspot.co.id/2014/09/perangkat-eksternal-peripheral.html?m=1

http://aldiansyaban.blogspot.co.id/2012/11/4-kategori-media-penyimpanan.html