MEMORY INTERNAL

MEMORY INTERNAL

Seringkali terjadi salah pengertian atau salah persepsi pada saat membahas tentang memori. Pengertian beberapa orang bahwa memori adalah ‘komponen’ yang berbentuk segi empat dengan beberapa pin di bawahnya. Komponen tersebut dinamakan memory module. Padahal pengertian sebenarnya memori itu adalah suatu penamaan konsep yang bisa menyimpan data dan program. Kemudian ditambah dengan kata internal, yang dimaksud adalah bahwa memori terpasang langsung pada motherboard. Dengan demikian, pengertian memory internal sesungguhnya itu dapat berupa :

·         First-Level (L1) Cache

·         Second-Level (L2) Cache

·         Memory Module

Penjelasan dari masing- masing pengertian diatas adalah sebagai berikut :

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). Pengenalan perangkat keras

2.    Second-Level (L2) Cache

Memori L2 Cache ini terletak di Motherboard (lebih spesifik lagi : modul COAST : 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).

Akan tetapi pengelompokan dari memory internal juga terbagi atas :

·         RAM (Random Access Memory) dan

·         ROM (Read Only Memory)

1.    RAM (Random Access Memory)

A.  Pengertian

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

Berdasarkan bahan pembuatannya, RAM dikelompokkan dalam dua bagianutama, yaitu :  static RAM dan dynamic RAM.

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.

B.  Jenis-jenis RAM

1)   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 berikut ini juga dikembangkan lebih jauh :

·         PC100 RAM

SDRAM yang dikembangkan untuk sistem bus 100 MHz

·         PC133 RAM

SDRAM yang dikembangkan untuk sistem bus 133 MHz

·         ECC RAM

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.

2)   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.

3)  Rambus DRAM (RDRAM) dikembangkan oleh RAMBUS Inc. Pengembangan ini menjadi polemik karena Intel@ berusaha memperkenalkan PC133 MHz. RDRAM ini memiliki jalur data yang sempit (8 bit) tapi kinerjanya tidak dapat diungguli oleh DRAM jenis lain yang jalur datanya lebih lebar dari RDRAM yiatu 16 bit atau bahkan 32 bit. Hal ini karena RDRAM ini memiliki Memory Controller yang dipercanggih. Tentunya hanya Motherboard yang mendukung RAMBUS saja yang bisa memakai DRAM ini, seperti MotherBoard untuk AMD K7 Athlon. Akan tetapi, RAM jenis ini dipakai oleh 3dfx, Inc,. untuk mempercepat proses penggambaran obyek 3 dimensi yang penuh oleh poligon. Contoh produk yang memakainya adalah 3dfx seri Voodoo4.

4)    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.

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

6)   Serial Presence Detect (PSD) 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 emmbaca seluruh informasi yang tersimpan di dalamnya dan dapat menyetarakan FSB dengan waktu kerja untuk performa CPU-RAM yang sempurna.

C.  Kecepatan dan Bandwidth Maksimal

Kecepatan RAM diukur dalam ns (nanoseconds). Makin kecil ns semakin cepat RAM. Dulu kecepatan RAM sekitar 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 diperlukan.

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

Berikut ini adalah peak bandwidth (bandwidth maksimal) dari tiga tipe RAM yang sudah dikenal. Tabel berikut ini menunjukkan maksimal peak bandwidth yang ditransfer dari RAM ke L2 Cache.

RAM type Max. peak bandwidth

FPM 176 MB/sec

EDO 264 MB/sec

SD 528 MB/sec

2.    ROM (Read Only Memory)

Kelompok memori yang bernama Read Only Memory ini juga memiliki karakteristik yang sesuai dengan namanya. Data yang ada di dalam ROM ini adalah data yang telah dimasukkan oleh pembuatnya. Data yang telah terkandung di dalamnya 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 terkandung di dalam modul ini dan yang diakses pertama kali ketika komputer dihidupkan diberi nama BOOTSTRAP. Dalam proses BootStrap ini, dilakukan beberapa instruksi seperti pengecekan komponen internal pendukung kerja minimal suatu sistem 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, Hard Disk, ataupun CD-ROM Drive, kemudian baru memeriksa daerah MBR (Master Boot Record) dari media penyimpanan yang ditunjuk oleh BIOS (dalam proses Boot Sequence). Berikut ini akan dibahas jenis ROM dan perkembangannya.

A.  PROM (Programable 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 burningin, PROM ini tidak dapat lagi diubah-ubah isinya.

B.  EPROM (Erasable Programable ROM)

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 dapatterlepas. Dengan kata lain, EPROM dapat dihapus dengan sinar Ultraviolet dan diprogram ulang secara elektrik.

C.  EEPROM (Electrically Erasable Programable ROM)

Chip ini tidak jauh berbeda dengan EPROM, tetapi EEPROM datanya dapat dihapus tanpa menggunakan sinar ultraviolet. Cukup gunakan pulsa listrik (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.

Sumber : lecturer.eepis-its.edu/~iwanarif/itc4.PDF -