Orkom- Memori Internal

MEMORI INTERNAL

 A.    PENGERTIAN MEMORI INTERNAL

          Sebelum penulis menjelaskan tentang memori internal, mari kita ingat kembali apa yang dimaksud dengan memori. Pengertian memori adalah suatu penamaan konsep yang bisa menyimpan data dan program. Sedangkan internal  adalah bahwa memori terpasang langsung pada motherboard. Jadi Memori internal adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor register yang terdapat di dalam prosesor, cache memori dan memori utama berada di luar prosesor.

          Dengan demikian, pengertian memory internal sesungguhnya itu dapat berupa:

       1. First-Level (L1) Cache

          Memory yang bernama L1 Cache ini adalah memori yang terletak paling dekat dengan prosessor (lebih spesifik lagi dekat dengan blok CU (Control Unit)). Penempatan Cache di prosessor dikembangkan sejak PC i486. Memori di tingkat ini memiliki kapasitas yang paling kecil (hanya 16 KB), tetapi memiliki kecepatan akses dalam hitungan nanodetik (sepermilyar detik). Data yang berada di memori ini adalah data yang paling penting dan paling sering diakses. Biasanya data di sini adalah data yang telah diatur melalui OS (Operating system) menjadi Prioritas Tertinggi (High Priority).

      2.  Second-Level (L2) Cache

          Memori L2 Cache ini terletak di Motherboard (lebih spesifik lagi : modulCOAST : Cache On a Stick. Bentuk khusus dari L2 yang mirip seperti Memory Module yang dapat diganti-ganti tergantung motherboardnya). Akan tetapi ada juga yang terintegrasi langsung dengan MotherBoard, atau juga ada yang terintegrasi dengan Processor Module. Di L2 Cache ini, kapasitasnya lebih besar dari pada L1 Cache. Ukurannya berkisar antara 256 KB-2 MB. Biasanya L2 Cache yang lebih besar diperlukan di MotherBoard untuk Server. Kecepatan akses sekitar 10 ns. 

 3.      Memory Module 

Memory Module ini memiliki kapasitas yang berkisar antara 4 MB-512 MB. Kecepatan aksesnya ada yang berbeda-beda. Ada yang berkecepatan 80 ns, 60 ns, 66 MHz (=15 ns), 100 MHz(=10ns), dan sekarang ini telah dikembangkan PC133mhZ(=7.5 ns).

a.       Lokasi Memori Internal

1)      Berada pada main memori ( memori utama )

2)      Diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi (operasi) program, sehingga dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU) tanpa modul perantara,

3)      Memori internal sering juga disebut sebagai memori primer atau memori utama.

4)      Memori internal biasanya menggunakan media RAM

b.      Kapasitas Memori

          Kapasitas memori internal biasanya dinyatakan dalam bentuk  byte (1 byte = 8 bit) atau word. Panjang word umum adalah 8, 16, dan 32 bit.

c.       Satuan Transfer (Unit of Transfer)

          Bagi memori internal (memori utama), satuan transfer merupakan jumlah bit yang dibaca atau yang dituliskan ke dalam memori pada suatu saat.

d.      Hirarki memori

1)      Bisa lebih dari satu level dengan adanya cache

2)      RAM

       B.     PENGELOMPOKKAN MEMORI INTERNAL

1.      RAM (Random Access Memory )

          Random Access Memory disingkat dengan RAM adalah Memory penyimpanan sementara yang bersifat acak, biasanya disebut juga dengan memory kerja. Pada memory ini karena disimpan sementara (volatile), maka apabila komputer tidak mendapatkan daya (off), maka data yang disimpan pada memori ini akan hilang.       Berdasarkan bahan pembuatannya, RAM dikelompokkan dalam dua bagian utama, yaitu :

a.       Static RAM

          Secara internal, setiap sel yang menyimpan n bit data memiliki 4 buah transistor yang menyusun beberapa buah rangkaian Flip- flop. Dengan karakteristik rangkaian Flip- flop ini, data yang disimpan hanyalah berupa Hidup (High state) dan Mati (Low State) yang ditentukan oleh keadaan suatu transistor. Kecepatannya dibandingkan dengan  Dynamic RAM tentu saja lebih tinggi karena tidak diperlukan sinyal refresh untuk mempertahankan isi memory.

b.      Dynamic RAM.

          Secara internal, setiap sel yang menyimpan 1 bit data memiliki 1 buah transistor dan 1 buah kondensator. Kondensator ini yang menjaga tegangan agar tetap mengaliri transistor sehingga tetap dapat menyimpan data. Oleh karena penjagaan arus itu harus dilakukan setiap beberapa saat (yang disebut refreshing) maka proses ini memakan waktu yang lebih banyak daripada kinerja Static RAM Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, modul memori berkembang beriringan dengan perkembangan processor. Jenis DRAM ini juga mengalami perkembangan.

          Jenis-jenis   RAM antara lain  :

a.       Extended Data Output RAM (EDO RAM)

          Extended Data Output RAM, Disingkat dengan EDO RAM. Jenis memori yang dapat menyimpan dan mengambil isi memori secara simultan. Jenis memor ini banyak menggantikan primary memori yang ada pada PC terdahulu yaitu FPM (Fast Page Memory) RAM. Karena dapat menyimpan dan membaca secara simultan, maka kecepatan baca tulis pada EDO RAM ini dapat lebih cepat.

b.      Synchronous DRAM (SDRAM )

          Synchronous DRAM (SDRAM) dikenal sebagai SIMM SDRAM hanyalah memperbaiki kecepatan akses data yang tersimpan. Dengan proses sinkronisasi kecepatan modul ini dengan Frekuensi Sistem Bus pada prosessor diharapkan dapat meningkatkan kinerjanya. Modul EDO RAM dapat dibawa ke kecepatan tertingginya di FSB maksimum 75 MHz, sedangkan SDRAM dapat dibawa ke kecepatan 100 MHz pada sistem yang sama SDRAM yang dikembangkan untuk kebutuhan server yang memiliki kinerja yang berat.       Jenis SDRAM ini dapat mencari kerusakan data pada sel memori yang bersangkutan dan langsung dapat memperbaikinya. Akan tetapi, batasan dari SDRAM jenis ini adalah, sel data yang dapat diperbaiki hanya satu buah sel saja dalam satu waktu pemrosesan data.

c.       Double Data Rate RAM (DDR RAM )

          DDR (Double Data Rate) sebenarnya adalah nama untuk sebuah tipe yang menggunakan teknologi double clock cycle. Di dalam clock cycle juga terdapat apa yang disebut dengan trigger. Trigger di sini mirip seperti kata aslinya, yaitu ketika teraktivasi, data dari RAM atau VGA ditransfer ke processor untuk diproses lebih lanjut.

          Dalam teknologi sebelum DDR (SD = Synchronous Dynamic), setiap clock naik ATAU turun, trigger untuk data transfer menyala. Jadi kalau ditetapkan trigger aktiv ketika turun, berarti trigger hanya akan teraktivasi ketika sinyal clock turun. Sebaliknya, jika ditetapkan trigger aktiv ketika naik, berarti trigger hanya akan teraktivasi ketika sinyal clock naik.

          Dalam teknologi DDR, setiap clock naik DAN turun, trigger untuk data transfer menyala. Jadi setiap ada perubahan dari 1 ke 0 dan dari 0 ke 1, trigger data transfer menyala. Sudah terlihat perbedaan awal antara SD dengan DDR. Pengembangan lainnya dari DDR adalah DDR2 dan DDR3. Pada DDR2, clock cycle diperbanyak. Jadi jika 1 detik pada DDR memiliki 100 clock cycle (100 sinyal naik turun) atau artinya frekuensinya 100Hz.

          Maka pada DDR2 frekuensinya menjadi 2 kali lipatnya, yaitu 200 Hz atau 200 naik-turun setiap 1 detik. Dengan trigger sama seperti DDR. Jadi DDR2 adalah hampir tepat 2 kali lipat lebih cepat dari DDR. Lihat saja spesifikasi pada RAM DDR dan RAM DDR2, RAM DDR memiliki range frekuensi 200 Hz – 600 Hz. Sedangkan RAM DDR2 range frekuensinya adalah 400 Hz – 1066 Hz. Hampir 2 kali lipat.

          Teknologi DDR3 sedikit berbeda.. Tidak lagi fokus pada clock cycle dan trigger, tetapi pada efisiensi. DDR3 menggunakan listrik yang lebih sedikit dari DDR2, yaitu 1.5v (DDR2 menggunakan 1.8v). Teknologi DDR3 mendukung “High Precision Calibration Resistors” dan “Fly-by Command Address Control Bus With On-DIMM Termination”, sehingga memiliki fitur Read-Write Calibration. Memang frekuensi DDR3 bertambah sampai 800 Hz – 1600 Hz. Tapi dilihat dari tambahan² fitur yang ada, DDR3 lebih memilih mengefisienkan pemakaian.

d.      Rambus Dynamic RAM  (RDRAM)

          RDRAM adalah sebuah memori berkecepatan tinggi, digunaan untuk mendukung prosesor Pentium 4.tipe RDRAM menggunakan slot RIMM,yang mirip dengan slot SDRAM.Sebuah teknologi chip dinamis dari Rambus, Inc. Produk ini memiliki lisensi khusus untuk teknologi semikonduktor yang memproduksi chip.Pada 1995 diperkenalkan chip dasar dengan kecepatan 600 MBytes/sec. Pada 1997, Concurrent RDRAM mengalami peningkatan kecepatan hingga 700 MBps, dan pada 1998, Direct RDRAM mencapai kecepatan 1,6 GBps. Concurrent RDRAM banyak dipergunakan pada video games, sementara Direct RDRAM biasa dipakai pada komputer.

e.       MRAM (MAGNETIK RAM)

          Jenis RAM ini disebut dengan Magnetic RAM (MRAM). Keunggulannya yaitu mampu melakukan instant on start up hingga dapat melakukan proses start up yang lebih cepat, mirip dengan proses yang terjadi pada televisi atau radio. Selain itu memori jenis ini juga mampu menampung lebih banyak data, mengakses lebih cepat dan rendah dalam pemakaian daya. Tidak hanya dari jenis memorinya saja yang berkembang, dari faktor kapasitasnya juga mengalami peningkatan. Terutama sejak dimulainya teknologi seluler 2G, terjadi perubahan terhadap kebutuhan memori, yaitu meningkat dari 4 MB Flash/512 KB SRAM menjadi 32 MB Flash/4MB.

          Kecanggihan teknologi G apalagi 4G juga akan diikuti dengan kebutuhan terhadap kapasitas memori yang lebih tinggi. PDA phone contohnya, dapat memilik memori berkapasitas 128 MB Flash/128 MB DRAM. Bahkan diprediksikan mulai tahun 2002 sampai dengan tahun 2009 akan terjadi perubahan kapasitas memori mulai dari 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1024 MB bahkan sampai 2048 MB dalam sebuah perngkat semungil ponsel.

f.       Serial Presence Detect (PSD)

          Serial Presence Detect (PSD) adalah perkembangan dari DIMM yangmenyertakan sebuah chip EPROM yang dapat menyimpan informasi tentang modul ini. Chip kecil yang memiliki 8 pin ini bertindak sebagai SPD yang sedemikian rupa sehingga BIOS dapat emmbaca seluruh informasi yang tersimpan di dalamnya dan dapat menyetarakan FSB dengan waktu kerja untuk performa CPU-RAM yang sempurna.

g.      SyncLink DRAM (SLDRAM)

          SyncLink DRAM (SLDRAM) dibuat karena untuk memakai RDRAM ini harus membayar royalti kepada RAMBUS Inc., hal ini dirasakan sangat mahal bagi pengembang motherboard. Dengan kecepatan 200 MHz, dan bandwidth maksimum 1600MB/sec cukup untuk mengkanvaskan perkembangan RAMBUS DRAM.

2.      Read Only Memory (ROM)

          Jenis memori ini datanya hanya bisa dibaca dan tidak bisa ditulis secara berulang-ulang. Memori ini berjenis non-volatile, artinya data yang disimpan tidak mudah menguap (hilang) walaupun catu dayanya dimatikan. Karena itu memori ini biasa digunakan untuk menyimpan program utama dari suatu sistem. Jenis ini tidak dapat diprogram ulang.

          Jenis-jenis ROM adalah :

a.       PROM (Programmable ROM)

          Memori yang diprogram dengan cara memutuskan hubungan sekering internal. PROM hanya dapat diprogram satu kali dan tidak dapat diprogram ulang ROM ini memberikan kesempatan bagi pemakai untuk mengubah data yang tersimpan secara default. Sebuah alat yang bernama PROM programmer bertugas “membakar” (burning in) chip ini. Dengan arus listrik yang kuat lokasi bit akan terbakar dan menunjukkan sebuah nilai (0 atau 1). Setelah melalui proses burningin, PROM ini tidak dapat lagi diubah-ubah isinya.

b.      EPROM EPROM (Erasable PROM)

          Chip ini adalah perkembangan dari PROM. Hanya saja, EPROM ini dapat

dihapus isi yang terdahulu dengan menggunakan sinar ultraviolet. Sinar tersebut melewati celah di kumpulan chip. Dengan demikian, muatan yang tersimpan dapat terlepas. Dengan kata lain, EPROM dapat dihapus dengan sinar Ultraviolet dan diprogram ulang secara elektrik yang diprogram dengan cara mengisi gerbang tersekat dari piranti. Dihapus dengan cara pemberian sinar ultra violet melalui jendela pada bagian atas IC.

          Setelah dihapus dapat diprogram ulang. Sehingga untuk EPROM yang terdiri dari 10 bit alamat, akan mempunyai 2 pangkat 10 = 1024 lokasi yang dapat teralamati. Satu lokasi alamat didalam EPROM dapat menyimpan 8 bit data. Setiap bit data yang tersimpan didalam EPROM akan berbentuk bilangan biner 1 atau 0. Untuk mengaktifkan EPROM harus diperhatikan pena OE dan CE. OE ( Output Enable) jika berlogic 0 maka keluaran D0 s/d D7 akan aktif.

          Jika OE berlogic 1 maka keluaran D0 s/d D7 akan Hi-Z (Hi-Z atau High Impedansi merupakan keadaan yang menandakan keluaran berada dalam keadaan tidak aktif). CE ( Chip Enable) harus berlogic 0 untuk mengaktifkan EPROM. Jika CE berlogic 1 keluaran akan Hi-Z dan tidak terpengaruh oleh kondisi sinyal OE.

c.       EEPROM (Electrically EPROM)

          Chip ini tidak jauh berbeda dengan EPROM, tetapi EEPROM datanya dapat dihapus tanpa menggunakan sinar ultraviolet. Cukup gunakan pulsa listri(electrical pulses). Jenis ROM seperti PROM, EPROM dan EEPROM tergolong ke memori stabil (nonvolatile memories). Artinya, ketiga jenis memori ROM ini akan tetap menyimpan datanya walaupun ketika tidak dialiri oleh arus listrik. Pada perkembangannya, chip EEPROM telah digunakan untuk BIOS dari sebuah MotherBoard.

          Dengan menggunakan teknik “flash”, isi dari BIOS pun dapat dibuat lebih baru (update). Akan tetapi, bahaya dari flashable BIOS adalah semua orang dapat mengubah isinya, termasuk juga virus. Jika telah diubah oleh virus, maka motherboard komputer yang dipakai itu tidak akan bisa dipakai kembali