17. MEMORY

TEMPAT PENYIMPANAN INTERNAL (MEMORY)

Tempat penyimpanan internal (memory) adalah tempat penyimpanan data yang terletak didalam (terintegrasi dengan motherboard.) dan dapat diakses secara langsung oleh prosessor. Memori-memori yang tergolong dalam memori internal adalah Register, ROM dan RAM.

1. Register

Sebuah tempat penyimpana sementara untuk data-data yang akan diolah prosessor, dan dibentuk 16 titik elektronis dalam chip mikroprosesor itu sendiri. Dengan adanya tempat-tempat penampungan sementara, proses pengolahan akan bisa dilakukan secara jauh lebih cepat dibandingkan apabila data-data tersebut harus diambil langsung dari lokasi-lokasi memori. Register sebenarnya bagian dari CPU.

     2.  Read Only Memory (ROM)


Kelompok memory yabng bernama read onlu memory ini juga memiliki karakteristik yang sesuai dengan namanya. Data yang ada didalam ROM ini adalah data yang dimasukkan oleh pembuatnya. Data yang terkandung didalamnya tidak dapat diubah-ubah lagi melalui proses yang normal, dan hanya dapat dibaca saja.

Ada bagian data di ROM ini dipergunakan untuk identitas dari komputer itu sendiri. Hal ini tersimpan dalam BIOS (Basic Input Output Systems). Ada juga data yang terkandung dalam modul ini yang pertama kali diakses oleh sebuah komputer ketika dinyalakan. Urutan-urutan yang tekandung dalam modul ini dan yang diakses pertama kali ketika komputer dihidupkan diberi nama ''BOOTSTRAP''.

Dalam proses bootstap ini dilakukan beberapa instruksi seperti pengeceka komponen internal pendukung kerja minimal suatu komputer, seperti memeriksa ALU, CU, BUS, pendukung dari motherboard dan prosessor, memeriksa BIOS utama, memeriksa BIOS kartu grafik, memeriksa keadaan Memory Module, memeriksa keberadaan Secondary Storage, yang dapat berupa Floopy Disk, ataupun CD-ROM Drive, kemudian baru memeriksa daerah MBR (Mater Boot Record) dari media penyimpanan yang ditunjuk oleh BIOS (dalam proses Boot Sequence).

Berikut ini akan dibahas jenis ROM dan perkembangannya.

•  PROM (Programmable ROM)

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 burning in, PROM ini tidak dapat lagi diubah-ubah isinya.

• EPROM (Erasable Programmable ROM)

Chip ini adalah perkembangan dari PROM. Hanya saja EPROM ini dapat dihapus isi yang terdahulu dengan menggunakan sinar ultraviolet. Sinar tersebut melewati celah dikumpulan chip. Dengan demikian muatan yang tersimpan dapat terlepas. Dengan kata lain, EPROM dapat dihapus dengan sinar ultraviolet dan diprogram ulang secara elektrik.

• EEPROM( Electrically Erasable Programmable ROM)

Chip ini tidak jauh berbeda dengan EPROM, tetapi EEPROM datanya dapat dihapus tanpa menggunakan sinar ultraviolet. Cukup dengan pulsa listrik (Electrical Pulses). Jenis ROM seperti PROM, EPROM, 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 menggunaka tehnik ''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.

    3. Random Access Memory (RAM)

Kelompok memory yang diberi nama Random Access Memory ini memiliki karakteristik yang sesuai dengan namanya. Dalam pengasksesan data yang tersimpan dalam memori dilakukan dengan cara acak (random) bukan dengan cara terurut (squential) seperti pada streamer. Hal ini berarti untuk mengakses elemen memori yang terletak dimanapun didalam modul ini, akan diakses dalam waktu yang sama.

Berdasarkan bahan pembuatannya, RAM dikelompokkan dalam dua bagian utama, yaitu: (a) Static RAM (b)Dynamic RAM.

• Static RAM

Secara internal, setiap sel yang menyimpan n bit data memiliki 4 buah transistor. yang menyusun beberapa buah 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 jika dibandingkan dengan Dynamic RAM tentu saja lebih tinggi karena tidak memerlukan sinya refresh untuk mepertahankan isi memori.

• Dynamic RAM

Secara internal, setiap sel yang menyimpan 1 bit data memiliki 1 buah transistor dan 1 buah kondensator. Kondensator ini 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 lebih banyak daripada kinerja Static RAM. Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, modul memori berkembang beriringan dengan perkembangan prosessor. Jenis DRAM ini juga mengalami perkembangan.

JENIS-JENIS RAM

• Syncronous DRAM (SDRAM) dikenal dengan SIMM SDRAM hanyalah memperbaiki 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 berikut ini juga dikembangkan lebih jauh:

              - PC 100 RAM \

                 SDRAM yang dikembangkan untuk sistem bus 100 MHz.

              - PC 133 RAM

                 SDRAM yang dikembangkan untuk sistem bus 133 MHz.

              - ECC RAM

                SDRAM yang dikembangkan untuk kebutuhan server yag 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 ini adalah sel data yang  dapat diperbaiki hanya satu buah sel saja dalam satu waktu pemrosesan data.

• Burst EDO RAM (BEDO RAM) adalah jenis EDO yang memiliki kemampuan Bursting. Kinerja yang telah digenjot bisa 100% lebih tinggi dari FPM, 33% dari EDO RAM. Semula dikembangkan untuk menggantikan SDRAM, tetapi karena prosesnya yang asinkron dan hanya terbatas sampai 66 MHz, praktis BEDO RAM ditinggalkan.

• Rambus DRAM (RDRAM) dikembangkan oleh Rambus Inc. Pengembangan ini menjadi polemik karena Intel@ perusahaan memperkenalkan PC 133 MHz. RDRAM ini memiliki jalur data yang sempit (8 bit) tetapoi kinerjanya tidak dapat diungguli oleh DRAM jenis lain yang jalur datanya lebih lebih lebar dari jalur RDRAM yaitu 16 bit atau bahkan 32 bit. Hal ini karena RDRAM memiliki memmory controller yang dipercanggih. Tentu hanya motherboard yang mendukung RAMBUS saja yang bisa memakai DRAM ini, sperti motherboard untuk AMD K7 Athlon. Akan tetapi RAM jenis ini dipakai oleh 3dfx Inc,. Untuk mempercepat proses penggambaran 3 dimensi yang penuh oleh poligon. Contoh produk yang memakainya adalah 3dfx seri Voodoo4.

• 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 1600 MB/ secon cukup untuk mengkavaskan perkembangan RAMBUS DRAM.

• Double Data Rate RAM (DDRAM) dikembangkan karena kebutuhan transmisi data sangat tinggi. Teknologi ini dikembangkan berdasarkan data transmisi ke dan dari terminal lain melalui sinyal tact.

• Serial Presence Detect (SPD) adalah perkembangan dari DIMM yang menyertakan 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 membaca seluruh informasi yang tersimpan didalamnya dan dapat menyartakan FSB dengan waktu kerja untuk performa CPU-RAM yang sempurna.

KECEPATAN dan BANDWIDTH MAKSIMAL


Kecepatan RAM diukur dalam ns (nanoseconds). Makin kecil ns semakin cepat RAM. Dulu kecepatan RAM 120, 100 dan 80 ns. Sekarang sekitar 15, 10 sampai 8 ns.

Kecepatan RAM sangat berkaitan erat dengan system bus, apakah system bus efektif atau tidak untuk menggunakan RAM yang cepat. Berikut ini tabel yang menggambarkan hubungan clock speed dalam system  bus dengan kecepatan RAM yang dibutuhkan. 

               Clock Speed                                             Time per Clock Tick

                   20 MHz                                                            50 ns

                   25 MHz                                                            40 ns

                   33 MHz                                                            30 ns

                   50 MHz                                                            20 ns

                   66 MHz                                                            15 ns

                 100 MHz                                                            10 ns

                 133 MHz                                                              6 ns

Beikut adalah peak bandwidth (badwidth maksimal) dari tiga tipe RAM yang sudah dikenal. Tabel berikut ini menunjukkan maksimal peak bandwiidth yang ditransfer dari RAM ke LC Cache.

             RAM Cache                                                Max. Peak Bandwidth

                 FPM                                                               176 MB/sec

                 EDO                                                               264 MB/sec

                   SD                                                                528 MB/sec