Waktu akses disk ialah ketika disk drive beroperasi, disk berputar dengan kecepatan tetap.
Untuk dapat membaca dan menulis, head harus berada pada awal sector dari track yang diinginkan. Pemilihan track meliputi perpindahan head pada sistem movable head atau mekanisme elektronis pada head untuk sistem fixed head.
Karakteristik kinerja hard disk dibagi menjadi 3 bagian
1. SEEK TIME
Seek time adalah dimana drive berputar dan mencari/mengukur waktu yang dibutuhkan unit head pada lengan aktuator untuk melakukan perjalanan ke trek dari disk dan kemudian data akan dibaca atau ditulis.
Data pada media disimpan di sektor-sektor yang diatur dalam trek melingkar paralel (konsentris atau spiral tergantung pada jenis perangkat) dan ada aktuator dengan lengan yang menunda head yang dapat mentransfer data dengan media itu.
2. ROTATIONAL LATENCY
Rotational latency (kadang-kadang disebut delay rotasi atau hanya latency) adalah perlambatan menunggu rotasi disk untuk membawa sektor disk yang dibutuhkan di bawah HEAD READ - WRITE. Hal ini tergantung pada kecepatan rotasi dari sebuah disk (atau motor spindle ), diukur dalam revolusi per menit (RPM) . untuk drive magnetik berbasis media yang paling, rata-rata latency rotasi biasanya didasarkan pada hubungan empiris bahwa rata-rata latency dalam milidetik untuk seperti drive adalah setengah periode rotasi. Rotasi latency maksimum adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan rotasi penuh tidak termasuk waktu spin-up (sebagai bagian yang relevan dari disk mungkin hanya melewati HEAD ketika permintaan tiba). Oleh karena itu. Latency rotasi dapat mengakibatkan waktu akses dapat ditingkatkan dengan meningkatkan kecepatan rotasi dari disk. ROTATIONAL LATENCY juga memiliki manfaat untuk meningkatkan throughput (dibahas nanti dalam artikel ini).
Untuk rincian lebih lanjut tentang tata letak lagu melihat penyimpanan Disk.
Kecepatan motor spindle dapat menggunakan salah satu dari dua jenis metode rotasi disk: 1) kecepatan linear konstan (CLV), digunakan terutama dalam penyimpanan optik, bervariasi kecepatan rotasi dari disk optik tergantung pada posisi kepala, dan 2) konstan kecepatan sudut (CAV), yang digunakan dalam HDD, FDD standar, sistem cakram optik beberapa, dan catatan vinil audio, media berputar pada satu kecepatan konstan terlepas dari mana kepala diposisikan.
3. ACCESS TIME
ACCESS TIME adalah ukuran waktu yang diperlukan sebelum drive benar-benar dapat mentransfer data. Faktor-faktor yang mengontrol waktu ini pada drive berputar sebagian besar terkait dengan sifat mekanik dari kepala berputar disk dan bergerak.
metode ini terdiri dari beberapa elemen dapat diukur secara independen yang ditambahkan bersama-sama untuk mendapatkan nilai tunggal ketika mengevaluasi kinerja perangkat penyimpanan. Waktu akses dapat bervariasi secara signifikan, sehingga biasanya disediakan oleh produsen atau diukur dalam tolok ukur sebagai rata-rata .
Selasa, 20 Desember 2011
Akses Cache Memory
Organisasi Cache
Cache Asosiatif
Disebut juga Fully Associative Cache.
- Menyimpan tagnya di dalam memori asosiatif atau memori yang ekuivalen secara fungsional.
- Cache dapat menempatkan sembarang jalur refill selama akses memori.
- Membandingkan alamat yang ada dengan semua alamat yang disimpan.
Dalam rancangan cache asosiatif-penuh :(detail)
• Suatu blok data dapat ditempatkan pada baris cache manapun.
• Alamat dibagi menjadi dua bagian yakni bit rendah dan bit tinggi.
• Bit rendah membentuk offset di dalam baris cache, sedangkan bit tinggi membentuk tag untuk dicocokkan dengan rujukan.
• Cache asosiatif-penuh harus punya mekanisme untuk menentukan ke dalam baris mana blok ditempatkan.
• Blok dapat ditempatkan dalam baris manapun yang kosong. Bila semua baris cache penuh harus ditentukan blok mana yang dikeluarkan dari cache.
• Digunakan prinsip LRU (least recently used) yakni blok yang paling lama tidak dipakai dikeluarkan dari cache.
• Cukup mahal mengimplementasikannya.
• Resiko : memperbanyak implementasi rangkaian hardware untuk membandingkan tag thadap semua baris cache.
Direct Mapped Cache (Cache yang dipetakan langsung)
Membagi memory utama menjadi K kolom dengan N refill line per kolomnya.
Operasi Pembacaan Cache secara Direct :
- memetakan masing-masing blok memori utama hanya ke sebuah saluran cache saja.
- Fungsi pemetaan mudah diimplementasikan dengan menggunakan alamat.
- Untuk mengakses cache, setiap alamat memori utama dianggap terdiri dari tiga field.
Organisasi cache yang dipetakan langsung : (detail)
• menyimpan satu tag perbaris dalam larik tag-nya
• Selama pengaksesan memori, cache menggunakan bit-bit tengah alamat sebagai indeks ke larik tagnya.
• Tag dicocokkan dengan 16-bit teratas dari alamat memori yang diakses.
• Jika cocok, data yang ditunjukan oleh nilai offset akan dikirim ke prosesor. Bila tidak cocok, isi baris cache diganti dengan blok yang diperlukan, dari memori utama.
• Hanya memerlukan satu kali pembandingan untuk setiap akses ke cache.
• Cocok untuk sistem komputer yang memerlukan frekuensi detak tinggi
Set Cache Asosiatif
-Mengkombinasikan organisasi asosiatif dan direct (langsung).
- Mengorganisir memori utama dan memorinya sendiri menjadi kolom jalur refil N.
- Cache dibagi menjadi beberapa set/himpunan
- Setiap himpunan terdiri dr sejumlah jalur
- Sebuah blok yang diberikan memetakan ke jalur manapun dalam himpunan yang diberikan
(Misal Block B dapat berada di jalur manapundalam himpuan i)
- Misal 2 jalur per himpunan
2 cara pemetaan asosiatif
- Sebuah blok yang diberikan dapat pada salah satu dari 2 jalur dalam sebuah himpunan saja
Sector Mapped Cache (Cache yang dipetakan sector)
- Merupakan modifikasi dari cache asosiatif.
-Jalur refill memori utama dan cache dikelompokan menjadi sector yang disebut row(baris).
Dalam mendesain sistem cache, yang pertama kali perlu diperhatikan adalah masalah penempatan suatu blok data/instruksi dari memori utama ke baris-baris cache. Berkaitan dengan masalah itu, ada tiga macam organisasi cache yakni organisasi cache yang dipetakan langsung (direct-mapped), asosiatif penuh (fully associative), dan asosiatif-kelompok ( set-associative).
Cache Asosiatif
Disebut juga Fully Associative Cache.
- Menyimpan tagnya di dalam memori asosiatif atau memori yang ekuivalen secara fungsional.
- Cache dapat menempatkan sembarang jalur refill selama akses memori.
- Membandingkan alamat yang ada dengan semua alamat yang disimpan.
Dalam rancangan cache asosiatif-penuh :(detail)
• Suatu blok data dapat ditempatkan pada baris cache manapun.
• Alamat dibagi menjadi dua bagian yakni bit rendah dan bit tinggi.
• Bit rendah membentuk offset di dalam baris cache, sedangkan bit tinggi membentuk tag untuk dicocokkan dengan rujukan.
• Cache asosiatif-penuh harus punya mekanisme untuk menentukan ke dalam baris mana blok ditempatkan.
• Blok dapat ditempatkan dalam baris manapun yang kosong. Bila semua baris cache penuh harus ditentukan blok mana yang dikeluarkan dari cache.
• Digunakan prinsip LRU (least recently used) yakni blok yang paling lama tidak dipakai dikeluarkan dari cache.
• Cukup mahal mengimplementasikannya.
• Resiko : memperbanyak implementasi rangkaian hardware untuk membandingkan tag thadap semua baris cache.
Direct Mapped Cache (Cache yang dipetakan langsung)
Membagi memory utama menjadi K kolom dengan N refill line per kolomnya.
Operasi Pembacaan Cache secara Direct :
- memetakan masing-masing blok memori utama hanya ke sebuah saluran cache saja.
- Fungsi pemetaan mudah diimplementasikan dengan menggunakan alamat.
- Untuk mengakses cache, setiap alamat memori utama dianggap terdiri dari tiga field.
Organisasi cache yang dipetakan langsung : (detail)
• menyimpan satu tag perbaris dalam larik tag-nya
• Selama pengaksesan memori, cache menggunakan bit-bit tengah alamat sebagai indeks ke larik tagnya.
• Tag dicocokkan dengan 16-bit teratas dari alamat memori yang diakses.
• Jika cocok, data yang ditunjukan oleh nilai offset akan dikirim ke prosesor. Bila tidak cocok, isi baris cache diganti dengan blok yang diperlukan, dari memori utama.
• Hanya memerlukan satu kali pembandingan untuk setiap akses ke cache.
• Cocok untuk sistem komputer yang memerlukan frekuensi detak tinggi
Set Cache Asosiatif
-Mengkombinasikan organisasi asosiatif dan direct (langsung).
- Mengorganisir memori utama dan memorinya sendiri menjadi kolom jalur refil N.
- Cache dibagi menjadi beberapa set/himpunan
- Setiap himpunan terdiri dr sejumlah jalur
- Sebuah blok yang diberikan memetakan ke jalur manapun dalam himpunan yang diberikan
(Misal Block B dapat berada di jalur manapundalam himpuan i)
- Misal 2 jalur per himpunan
2 cara pemetaan asosiatif
- Sebuah blok yang diberikan dapat pada salah satu dari 2 jalur dalam sebuah himpunan saja
Sector Mapped Cache (Cache yang dipetakan sector)
- Merupakan modifikasi dari cache asosiatif.
-Jalur refill memori utama dan cache dikelompokan menjadi sector yang disebut row(baris).