Memory Organization ( Memory Hierarchy )

      Memory Organization ( Memory Hierarchy )


     Istilah ' Memory Hierarchy ' digunakan dalam seni bina komputer apabila membincangkan isu-isu prestasi dalam reka bentuk komputer seni bina, ramalan algoritma, dan konstruk pengaturcaraan yang lebih rendah tahap seperti yang melibatkan ketempatan rujukan. A 'memory hierarcy' dalam simpanan komputer membezakan setiap tahap dalam hierarki oleh masa tindak balas. Sejak masa tindak balas, kerumitan, dan kapasiti berkaitan, tahap juga membezakan oleh teknologi pengawalan. Dalam bahasa yang mudah, 'memory hierarchy'  merupakan satu kedudukan peranti memori komputer, dengan peranti yang mempunyai akses masa terpantas di atas hierarki, dan alat-alat dengan masa akses yang perlahan tetapi kapasiti yang lebih besar dan kos yang lebih rendah pada tahap yang rendah.

     Seperti yang disebutkan di atas, memori yang lebih kecil ,lebih mahal dan lebih pantas akan diletakkan diletakkan pada urutuan teratas. Ini dapat dijelaskan melalui rajah piramid di bawah.

Urutannya adalah seperti berikut :

Register Mikroprosesor

• Register prosesor, dalam arsitektur komputer, adalah sejumlah kecil memori komputer yang bekerja dengan kecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk melakukan eksekusi terhadap program-program komputer dengan menyediakan akses yang cepat terhadap nilai-nilai yang umum digunakan. Umumnya nilai-nilai yang umum digunakan adalah nilai yang sedang dieksekusi dalam waktu tertentu.

• ukurannya yang paling kecil tapi memiliki waktu akses yang paling cepat, umumnya hanya 1 siklus CPU saja.

Memori Cache

• merupakan mikroprosesor yang disusun berdasarkan kedekatannya dengan prosesor (level-1, level-2, level-3, dan seterusnya). Memori cache mikroprosesor dikelaskan ke dalam tingkatan-tingkatannya sendiri:
• level-1: memiliki ukuran paling kecil di antara semua cache, sekitar puluhan kilobyte saja. Kecepatannya paling cepat di antara semua cache.

• level-2: memiliki ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan cache level-1, yakni sekitar 64 kilobyte, 256 kilobyte, 512 kilobyte, 1024 kilobyte, atau lebih besar. Meski demikian, kecepatannya lebih lambat dibandingkan dengan level-1, dengan nilai latency kira-kira 2 kali hingga 10 kali. Cache level-2 ini bersifat opsional. Beberapa prosesor murah dan prosesor sebelum Intel Pentium tidak memiliki cache level-2.

• level-3: memiliki ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan cache level-2, yakni sekitar beberapa megabyte tapi agak lambat. Cache ini bersifat opsional. Umumnya digunakan pada prosesor-prosesor server dan workstation seperti Intel Xeon atau Intel Itanium. Beberapa prosesor desktop juga menawarkan cache level-3 (seperti halnya Intel Pentium Extreme Edition), meski ditebus dengan harga yang sangat tinggi.

Memori Utama

• memiliki akses yang jauh lebih lambat dibandingkan dengan memori cache, dengan waktu akses hingga beberapa ratus siklus CPU, tapi ukurannya mencapai satuan gigabyte. Wakty ajses oyb jadabg0jadabg tudaj seragam, khususnya dalam kasus mesin-mesin Non-uniform memory access ( NUMA )

Cakram Magnetis

• merupakan memri yang digunakan dalam memori utama untuk membantu kerja cakram magnetis.

Tape Magnetis

• merupakan piranti penyimpanan sekunder yang paling banyak dijumpai pada sistem komputer modern.
• ini sekarang telah kurang digunakan pada computer yang terbaharu.

       Bagian dari sistem operasi yang mengatur hirarki memori disebut dengan memory manager.Di era multiprogramming ini, memory manager digunakan untuk mencegah satu proses dari penulisan dan pembacaan oleh proses lain yang dilokasikan di primary memory, mengatur swapping antara memori utama dan disk ketika memori utama terlalu kecil untuk memegang semua proses. Tujuan dari manajemen ini adalah untuk:

1. Meningkatkan utilitas CPU.
2. Data dan instruksi dapat diakses dengan cepat oleh CPU.
3. Efisiensi dalam pemakaian memori yang terbatas.
4. Transfer dari/ke memori utama ke/dari CPU dapat lebih efisien.

                                written by : EOH WENG JIAN ( B031210151 )