Teknik Komputer - Teknologi Memori

Teknologi Memori - Kemarin teknik komputer telah menyelesaikan pembahasan mengenai seputar CPU dan yang terakhir dibahas adalah CPU Terbaru dan sekarang kita memasuki pembahasan yang baru dan yang di bahas seputar Teknologi Memori. Oke yuk mari disimak pembahasannya sampai selesai.

Memori merupakan media penampung sementara program dan data yang sedang dijalankan oleh komputer. Memori yang demikian sering disebut sebagai memori utama. Namun sesungguhnya, segala media yang bersifat mampu menampung data, baik sementara maupun permanen dapat dikategorikan sebagai memori. Melalui pembahasan kali ini akan dibahas mengenai teknologi memori, jenis-jenis memori beserta karakterisitiknya, hirarki memori, dan virtual memory pada komputer.

• Teknologi Memori

Secara sederhana memori diartikan sebagai sebuah tempat penyimpanan, Di dalam sistem komputer memori adalah menyimpanan sementara informasi.
Sebelum melakukan proses terhadap instruksi yang masuk, CPU akan menyimpan instruksi yang akan diproses tersbut di dalam sebuah tempat penyimpanan kecil yang bernama register, akan tetapi hal ini akan menimbulkan masalah apabila data yang akan diproses besar jumlahnya. Untuk mengatasi kesulitan dalam penyimpanan instruksi di register CPU yang berukuran kecil, maka CPU harus dilengkapi dengan alat penyimpan yang berkapasitas lebih besar yaitu memori utama. Unit ini dapat diilustrasikan
sebagai sebuah lemari yang memiliki kotak-kotak penyimpanan yang masing-masing dapat menyimpan sepenggal informasi baik berupa data maupun instruksi.

Tiap-tiap lokasi dari kotak ditunjukkan oleh suatu alamat (address), yaitu berupa nomor yang menunjukkan lokasi tertentu dari kotak memori.
Ukuran memori ditunjukkan oleh satuan byte, misalnya 128 Mb, 256 Mb, 512 Mb, atau bahkan ada yang sampai 2Gb. Pada umumnya 1 byte memori terdiri dari 8 – 32 bit (binary digit), atau banyaknya digit biner (0 atau 1) yang mampu disimpan dalam satu kotak memori.

• Random Access Memory (RAM)

RAM adalah sebuah tempat penyimpanan data sementara yang dapat dibaca maupun ditulis oleh prosesor atau perangkat keras lainnya. Data-data dan program yang masuk melalui alat input akan disimpan terlebih dahulu di memori utama, khususnya RAM, yang dapat diakses secara random (dapat diisi/ditulis, diambil, atau dihapus isinya) oleh pemrogram.
Pada komputer-komputer saat ini dipergunakan 2 buah jenis RAM, yaitu:

1. DRAM (Dynamic RAM)

RAM jenis ini menyimpan informasi dalam waktu yang singkat.

- Kelebihan:
Harganya murah dan menkonsumsi sedikit tenaga listrik.

- Kekurangan:
Untuk mempertahankan informasi yang disimpannya, secara periodik RAM ini melakukan refresh isinya sehingga menyebabkan penalti terhadap kecepatannya.

2. SRAM (Static RAM)
RAM jenis ini secara otomatis mempertahankan isinya selama ada listrik atau tenaga untuk mempertahankannya.
- Kelebihan:
Tidak memerlukan refresh terhadap isinya dalam waktu yang cepat.
- Kekurangan:
Harganya mahal dan mengkonsumsi tenaga listrik yang lebih besar.

Berhubungan dengan adanya dua jenis RAM yang telah disebutkan di atas, developer hardware komputer menerapkan system hirarki memori dalam memanfaatkan kelebihan maupun kekurangan dari dua jenis emori tersebut di atas. Contohnya adalah sebagai berikut:

• Memori Utama, yang mempergunakan DRAM.
  Memori ini adalah tempat penyimpanan informasi yang sifatnya segera dibutuhkan. Memori ini berfungsi sebagai buffer antara CPU dan media penyimpanan disk.
• Memori Cache.

  Mempergunakan SRAM. Memori ini dikenal juga sebagai buffer antara CPU dan memori utama.

Struktur RAM terbagi menjadi empat bagian utama, yaitu:

1. Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat input.
2. Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diakses.
3. Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil pengolahan.
4. Output storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.

Input yang dimasukkan melalui alat input akan ditampung terlebih dahulu di input storage. Bila input tersebut berupa program maka akan dipindahkan ke program storage, dan bila berbentuk data yang akan diolah atau data hasil pengolahan maka akan dipindahkan ke working storage. Hasil dari pengolahan juga ditampung terlebih dahulu di working storage dan bila akan ditampilkan ke alat output maka hasil tersebut dipindahkan ke output storage.

• Read Only Memory (ROM)

ROM adalah sebuah tempat penyimpanan yang memuat instruksi atau data yang dapat dibaca akan tetapi tidak dapat ditulis. ROM hanya dapat dibaca sehingga pemrogram tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM.

ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya berupa sistem operasi yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti misalnya program untuk mengatur penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci papan ketik untuk keperluan kontrol tertentu, dan bootstrap program. Program bootstrap diperlukan pada saat pertama kali sistem komputer diaktifkan. Proses pengaktifan komputer pertama kali ini disebut dengan booting, yang dapat berupa cold booting atau warm booting.

Cold booting merupakan proses pengaktifan sistem komputer pertama kali untuk mengambil program bootstrap dari keadaan listrik komputer mati (off) menjadi hidup (on). Sedangkan warm booting merupakan proses pengulangan pengambilan program bootstrap pada saat komputer masih hidup dengan cara menekan tiga tombol tombol pada papan ketik sekaligus, yaitu Ctrl, Alt, dan Del. Proses ini biasanya dilakukan bila sistem komputer macet, daripada harus mematikan aliran listrik komputer dan menghidupkannya kembali.

Instruksi-instruksi yang tersimpan di ROM disebut dengan microinstruction atau firmware karena hardware dan software dijadikan satu oleh pabrik pembuatnya. Isi dari ROM ini tidak boleh hilang atau rusak karena bila terjadi demikian, maka sistem komputer tidak akan bisa berfungsi. Oleh karena itu, untuk mencegahnya maka pabrik pembuatnya merancang ROM sedemikian rupa sehingga hanya bisa dibaca, tidak dapat diubah-ubah isinya oleh orang lain. Selain itu, ROM bersifat non volatile agar data yang di simpan didalamnya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.

Pada kasus yang lain memungkinkan untuk merubah isi ROM, yaitu dengan cara memprogram kembali instruksi-instruksi yang ada di dalamnya.

ROM jenis ini berbentuk chip yang ditempatkan pada rumahnya yang mempunyai jendela di atasnya.

Jenis ROM:

1. PROM (Programmable Read Only Memory), yang hanya dapat diprogram satu kali dan selanjutnya tidak dapat diubah kembali.
2. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultraviolet serta dapat diprogram kembali berulang-ulang.
3. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus secara elektronik dan dapat diprogram kembali.

• Metode akses memori

Ada dua jenis metode akses memori, yaitu:

1. Asynchronous, pada metode akses ini CPU diharuskan melakukan tindakan sesuai dengan penjadwalan yang telah ditentukan. CPU tidak diperbolehkan untuk melakukan transfer informasi lainnya diluar penjadwalan yang telah ditentukan. Jenis-jenis memori yang mengunakan metode Asynchronous: Extended Data Out (EDO) DRAM, Burst Extended Data Out (BEDO) DRAM.
2. Synchronous, pada metode akses ini CPU diberikan kebebasan untuk melakukan transfer kapanpun CPU butuhkan. Hal ini dapat terjadi karena CPU dan memori berbagi clock yang sama. Jenis-jenis memori yang mengunakan metode Synchronous: Single Data-Rate Memory (SD-RAM), Double Data-Rate Memory (DDR-SDRAM).

Selanjutnya kita lihat sedikit mengenai jenis memori yang ada dan dipergunakan dalam sistem komputer.

• Extended Data Out Random Access Memory

Dikenal dengan sebutan EDO RAM, adalah variasi dari memori modern pertama yang memiliki kemampuan untuk secara terus menerus mengakses suatu bit pada page yang sama di memori. Biasanya memori sebelum ini menghentikan terlebih dahulu satu operasi untuk menjalankan operasi yang lain dan proses tersebut membutuhkan waktu untuk melakukan pengisian ulang sebelum melakukan operasi yang lain. EDO RAM mengubahnya dengan tetap mempertahankan data sampai ada sinyal yang berbeda. EDO RAM juga merubah timing yang diperbolehkan untuk CAS signal (Column Address Strobe signal), data akan valid pada saat line CAS dimatikan. Hasilnya tidak lagi harus menunggu untuk melakukan akses

selanjutnya (read/write). Dengan cara ini hanya perlu menunggu waktu kira-kira 10 nano detik untuk melakukan akses selanjutnya.

EDO RAM

Untuk memperoleh kecepatan dari EDO RAM, Perusahaan Micron Technology menambahkan untaian ke dalam chip untuk meniru burst mode yang digunakan oleh Intel microporosesor pada saat pembuatan seri 486, mode ini memungkinkan peningkatan 10 hingga 40 persen kinerja dari kinerja prosesor normal. Chip tersebut dinamakan Burst EDO DRAM (BEDO), yang dapat melakukan proses read dan write lebih cepat dari sebelumnya. Single Data-Rate Memory (SD-RAM). Karena operasi yang multi kompleks, chip memori tidak dapat beroperasi secara sinkron terhadap prosesor hostnya. Dikarenakan hal tersebut maka dibutuhkanlah sebuah memori yang dapat beroperasi sinkron terhadap prosesor hostnya. Memori tersebut dinamakan synchronous DRAM. Dikenal dengan singkatan SD-RAM, dikatakan Single Data Rate karena SDR melakukan kecepatan transfer data yang sama dengan bus clocknya, SDR melakukan transfer satu persatu bit ke setiap line busnya.
SDR dikategorikan berdasarkan kecepatan dari bus sistem yang terkait, misalnya SDR PC100 untuk komputer dengan 100MHz sistem bus, dan SDR PC133 untuk komputer dengan 133MHz sistem bus.

SD RAM

• Double Data-Rate Memory (DDR-SDRAM)

Memori chip yang menggunakan Teknologi DDR di kategorikan berdasarkan efektifitas kecepatan data yaitu, dua kali lipat dari kecepatan clock sebenarnya. Tiga rating kecepatan yang tersedia saat ini adalah DDR 200, DDR 266, dan DDR 333.

Sebagai contoh, sebuah modul DDR pada 100MHz bus mentransfer data pada 200MHz, akan tetapi puncak bandwithnya atau banyaknya informasi yang dapat ditransfer dalam suatu waktu dan koneksi adalah 1.6GBps. Modul pada kecepatan ini menjadi PC1600. Jadi dapat dilihat bahwa kategori RAM ini didasarkan pada puncak bandwith bukan pada kecepatan bus.



DDR

Oke sekian dulu belajar kita kali ini mengenai Teknologi Memori, kita akan lanjutkan lagi pembahasan teknik komputer besok, jadi terus ikuti update artikel dari blog ini dengan cara subscribe dan follow blog teknik komputer ini, dan jika sobat tidak mau kehilangan halaman ini sobat bisa bookmark dengan cara tekan Ctrl dan tombol D secara bersamaan di keyboard sobat, oke segini dulu dan semoga bermanfaat.