Bila sejumlah besar dari perhitungan harus dilakuakn, untuk mempercepat waktu proses, dapat dipergunakan array processor. Suatu array processor atau c
 |
| Gambar oleh Magnascan dari Pixabay |
ARRAY PROCESSOR
Apa itu Array Processor dan Main Memory? - Bila sejumlah besar dari perhitungan harus dilakuakn, untuk mempercepat waktu proses, dapat dipergunakan array processor. Suatu array processor atau co-processor adalah processor terpisah yang dapat ditambahkan pada processor utamanya. Dengan array processor, perhitungan arithmatika yang besar dan sulit dapat dilakukan dengan memecah atau membagi perhitungan tersebut dan dilakukan bersama-sama antara central processor dan array processor.
Kalau anda menggunakan komputer IBM PC XT, di sebelah kanan dari central processor-nya (processor utamanya menggunakan microprocessor Intel 8088) terdapat tempat kosong yang khusus disediakan untuk co-processor, yaitu Intel 8087, bilamana diperlukan. Untuk paket-paket program tertentu di tuntut adanya co-processor ini seperti misalya paket program statistik TSP. Karena fungsi utama dari co-processor atau array processor adalah untuk perhitungan matematika yang rumit, maka disebut juga dengan nama math-processor atau numeric data processor.
MAIN MEMORY
CPU hanya dapat menyimpan data dan instruksi di register yang ukurannya kecil, sehingga tidak dapat menyimpan semua informasi yang dibutuhkan untuk keseluruhan proses dari program. Untuk mengatasi hal ini, maka di alat pemroses dilengkapi dengan simpanan yang kapasitasnya lebih besar, yaitu main storage atau internal memory atau internal storage atau primary storage atau temporary storage atau immediate access storage.
Main memory dapat dibayangkan sebagai sekumpulan kotak-kotak yang masing-masing kotak dapat menyimpan suatu penggal informasi baik berupa data maupun instruksi. Tiap-tiap lokasi dari kotak ditunjukkan oleh suatu alamat (address). Alamat memori merupakan suatu nomor yang menunjukkan lokasi tertentu dari kotak memori.
Ukuran dari main memory ditunjukkan oelh satuan Kilo Byte (KB) yaitu 1024 byte, Mega Byte (MB) yaitu 1024 KB atau pun Giga Byte (GB) yaitu 1024 MB. Umumnya 1 byte memori terdiri dari 8 bit (binary digit). Tiap-tiap bit diwakili oleh digit 1 atau 0. Kombinasi dari bit dalam 1 byte tersebut membentuk suatu kode yang mewakili isi dari lokasi memori. Kode yang dipergunakan untuk mewakilinya tergantung dari komputer yang dipergunakan, dapat berbentuk sistem kode BCD, sistem kode SBCDIC, sistem kode EBCDIC atau sistem kode ASCII.
Misalnya suatu komputer mempunyai kapasitas memori sebesar 256 KB atau 262144 byte, yang berarti mempunyai 262144 lokasi memori. Alamat dari memori ini adalah bernomor 000000 sampai dengan 262143. Bila nlai data karakter "A" disimpan di alamat 000005 pada memori dan sistem kode yang digunakan untuk mewakili karakter adalah kode ASCII 8-bit, maka isi dari lokasi tersebut adalah 01000001 (bilangan binari 01000001 dalam sistem kode ASCII 8-bit menunjukkan karakter "A").
Main memory terdiri dari RAM dan ROM.
RAM
Semua data dan program yang dimasukkan lewat alat input akan disimpan terlebih dahulu di main memory, khususnya RAM (Random Access Memory). RAM merupakan memori yang dapat dimasup (di akses) yaitu dapat diisi dan diambil isinya oleh programmer.
Struktur dari RAM dibagi menjadi 4 bagian, yaitu sebagai berikut ini:
- Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan lewat alat input.
- Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diproses.
- Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil dari pengolahan.
- Output storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.
Input yang dimasukkan lewat alat input, pertama kali ditampung terlebih dahulu di input storage, bila input tersebut berbentuk program, maka dipindahkan ke program storage dan bila berbentuk data, akan dipindahkan ke working storage. Hasil dari pengolahan juga ditampung di working storage dan hasil yang akan ditampilkan ke alat output dipindahkan ke output storage.
RAM mempunyai kemampuan untuk melakukan pengecekan dari data yang disimpannya, yang disebut dengan istilah parity check. Bila data hilang atau rusak, dapat diketahui dari sebuah bit tambahan yang disebut dengan parity bit atau check bit.
Misalnya 1 byte memory di RAM terdiri dari 8-bit, sebagai parity bit digunakan sebuah bit tambahan, sehingga menjadi 9 bit.
Ada dua macam cara yang dilakukan oleh prity check, yaitu pengecekan parity genap (even parity check) dan pegnecekan pariti ganjil (odd parity check). Even parity check menunjukkan jumlah bit 1 untuk tiap-tiap bit dalam1 byte beserta parity bit harus ebrjumlah genap (even), kalau berjumlah ganjil, berarti ada kerusakan data. Misalnya karakter "C" dalam sistem kode ASCII 8 bit berbentuk:
01000011
Dengan cara even parity check, pada waktu data ini direkam, parity bit diisi bit 1 supaya jumlah bit bernilai genap, sebagai berikut:
101000011
Pada waktu data tersebut diambil untuk dipergunakan, maka akan dilakukan pengecekan terhadap bit-bitnya. Kalau ada kerusakan bit, misalnya salah satu bit terganti dari bit 1 menjadi bit 0 atau dari bit 0 menjadi bit 1, maka jumlah bit 1 dalam 1 byte tersebut tidak berjumlah genap dan akan terdeteksi oleh CPU.
Odd parity check menunjukkan jumlah bit 1 untuk tiap-tiap bit dalam1 byte beserta prity bit harus berjumlah ganjil (odd), kalau berjumlah genap berarti ada kerusakan data. Misalnya karakter "C" dalam sistem kode ASCII 8 bit tersebut dengan cara odd parity check seharusnya terekam sebagai berikut:
001000011
Kalau jumlah bit 1 dalam 1 byte tersebut tidak berjumlah ganjil, berarti ada kesalahan data.
ROM
ROM (Read Only Memory), dari namanya, memori ini hanya dapat dibaca saja, programmer tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. Isi ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya, berupa sistem operasi (Operating System) yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti misalnya program untuk mengatur penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci di keyboard untuk keperluan kontrol tertentu dan bootsrap program. Beberapa komputer, misalnya komputer mikro Apple dan IBM PC, ROM juga diisi dengan program interpreter BASIC.
Bootsrap program diperlukan pada wwaktu pertama kali sistem komputer diaktifkan, yang proses ini disebut dengan istilah booitng dapat berupa cold booting dan warm booting. Cold booting merupakan proses mengaktifkan komputer pertama kali untuk mengambil bootsrap program dari keadaan listrik komputer mati (off) dengan cara menghidupkannya, sedangkan warm booting merupakan proses pengulangan pengambilan bootsrap program dalam keadaan komputer masih hidup (on) dengan cara menekan beberapa tombol tertentu di keyboard (di komputer IBM PC dilakukan dengan menekan tombol-tombol Ctrl, Alt, dan Del (ketiga tombol Ctrl-Alt-Del tersebut ditekan bersamaan). Warm booting biasanya dilakukan bila sistem komputer macet, daripada harus mematikan aliran listrik komputer dan menghidupkannya kembali (lebih lama dan membuat komputer cepat rusak), lebih baik dilakukan warm booting.
Instruksi-instruksi yang tersimpan di ROM disebut dengan microinstructions atau microcode atau disebut juga dengan firmware, karena hardware dan software dijadikan satu oleh pabrik pembuatnya. ROM itu sendiri adalah hardware sedang microinstructions adalah software.
Isi dari ROM tidak boleh hilang atau rusak, bila terjadi demikian, maka sistem komputer tidak akan bisa berfungsi. Oleh karena itu, untuk mencegahnya, pabrik komputer merancang ROM sedemikian rupa sehingga hanya bisa dibaca saja, tidak dapat diisi oleh programmer supaya tidak terganti oleh isi yang lain yang dapat menyebabkan isi ROM rusak. Selain itu ROm sifatnya adalah non valatile, supaya isinya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.
Dalam kasus yang lain, memungkinkan untuk merubah isi dari ROm, yaitu dengan cara memprogram kembali instruksi-instruksi yang ada di dalam ROM tersebut. ROM yang bisa diprogram kembali berbentuk chip yang ditempatkan pada rumahnya yang mempunyai jendela diatasnya. ROM yang dapat diprogram kembali adalah PROM (Programmable Read Only Memory), yang dapat diprogram sekali saja oleh programmmer yang selanjutnya tidak dapat diuah kembali. Jenis lain adalah EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) atau RPROM (Reprogrammable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultra violet (dapat juga dijemur di sinar matahari) serta dapat diprogram kembali berulang-ulang.
EEPROM (Electricallu Erasable Programmable Read Only Memory), dapat dihapus secara elektronik dan dapat diprogram kembali.
JENIS-JENIS MAIN MEMORY
Jenis dari main memory didasarkan dari komponen-komponen yang digunakan diantaranya adalah vacuum tube, magnetic core storage, planar thin film storage, semiconductor storage, josephon junction dan charge-coupled device (CCD).
VACUUM TUBE
Komputer generasi pertama ENIAC pada tahun 1946 menggunakan komponen tabung hampa udara untuk main memory. Vacuum tube ini relatif berukuran besar dan tiap-tiap tabung hampa udara mewakili nilai 1 bit. Dapat anda bayangkan, misalnya kapasitas main memory adalah sebesar 64 KB atau 65536 byte dan 1 byte terdiri dari 8 bit, maka total tabung hampa udara yang dipergunakan adalah sebanyak 524288 buah dan tidak mengherankan bila komputer tersebut berukuran fisik besar.
MAGNETIC CORE STORAGE
Selama 10 tahun diantara 1960 sampai tahun 1970, penggunaan magnetic core storage sebagai komponen main memory telah banyak digunakan, yang terdiri dari ribuan cincin magnetik kecil berukuran diameter 18 mm dengan lubang diameter 10 mm. berujud seperti kue donat (doughnut shaped ring). Tiap-tiap core dihubungkan dengan kabel kawat membentuk suatu bidang core (core plane).
Beberapa core plane ditumpuk satu diatas yang lain membentuk suatu tumpukan core (core stack).
Masing-masing core dapat menyimpan satu bit bila dimagnetisasi dengan suatu arus listrik dari dua arah jurusan, yang masing-masing bermuatan 1/2 arus.
PLANAR THIN-FILM STORAGE
Planar thin-film storage terbuat dari lempengan tipis keramik atau metal tembus pandang yang berisi kumpulan besi nikel berbentuk empat persegi panjang kecil dihubungkan dengan kabel-kabel.
SEMICONDUCTOR STORAGE
Sejak tahun 1970-an sampai sekarang, semiconductor storage mulai banyak digunakan untuk main memory. Sekarang, semiconductor storage terbuat dari VLSI (Very Large Scale Integration). Integration berarti meletakkan sejumlah besar sirkuit ke dalam suatu chip. Chip yang berukuran lebih kecil dari ibu jari dapat menyimpan ribuan karakter. Sekarang sebuah chip memori dapat berkapasitas 64 KB dan sedang dikembangkan sampai dengan 256 KB.
Teknologi yang dipergunakan oleh semiconductor storage adalah metal-oxide semiconductor (MOS).
Semiconductor storage sifatnya adalah volatile (isi dari memori akan hilang bila arus listrik diputus). Karena sifat volatile ini, bila arus listrik tiba-tiba terputus secara mendadak, padahal proses belum selesai dilakukan, maka semua data yang tersimpan di RAM akan hilang. Suatu alat yaitu UPS (Uninterruptible Power System) dapat digunakan untuk mengatasinya. Alat ini akan menyediakan arus selama beberapa jam bila listrik tiba-tiba padam, sehingga tidak mengganggu proses yang sedang dilakukan.
JOSEPHSON JUNCTION
Josephson Junction merupakan memori yang dapat melakukan pemindahan dari bit 1 ke bit 0 atau sebaliknya dengan kecepatan yang tinggi, yaitu kurang dari sepertriliun detik. Untuk mendapatkan kecepatan tersebut, sirkuit dari Josephson Junction harus ditutup dalam suatu tempat yang berisi helium cari, sehingga akan didinginkan mendekati nol derajat absolut (nol derajat cair, sekitar -200 derajat celsius). Pada temperatur tersebut, semua halangan yang menghambat arus elektronik akan dapat dihindarkan. Brian Josephson dari Inggris mendapatkan hadiah nobel jerih payahnya dalam penelitian memori ini.
CHARGE-COUPLED DEVICE
Charge-coupled device (CCD) merupakan memori yang terdiri dari ribuan metal bujur sangkar berukuran kecil yang masing-masing dapat menyimpan informasi digit binari dalam bentuk beban elektronik (electronic charge).
Hartono, Jogiyanto. 2000. Pengenalan Komputer. Yogyakarta: ANDI.
KOMENTAR