Memory Internal

Memori jenis ini dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Memori internal memiliki fungsi sebagai pengingat. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Memori biasa terbagi dibedakan menjadi dua macam: ROM dan RAM. Selain itu, terdapat pula memori yang disebut CACHE MEMORI, CMOS, DRAM, SDRAM, DIMM.

Jenis Memori Internal serta Prinsip Kerjanya :

A.    Memori Utama

Memori Utama terbagi menjadi 2, yaitu :

1.      RAM (Random Access Memory)

RAM atau Random Access Memory merupakan salah satu perangkat keras komputer atau Hardware yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sebelum instruksi tersebut di kirim ke Processor untuk di proses dan sering juga disebut dengan nama main memory atau memori utama.

Prinsip Kerjanya :

RAM diakses melalui alamat, semua lokasi yang dapat dialamati dapat diakses secara acak (random) dan membutuhkan waktu akses yang sama tanpa tergantung pada lokasi fisiknya di dalam memori. Terdapat dua jenis RAM, Dynamic dan Static. Dynamic RAM tersusun oleh sel-sel yang menyimpan data sebagai muatan Iistrik pada kapasitor. Static RAM menyimpan nilai-nilai biner dengan menggunakan konfigurasi gerbang logika flipflop. Untuk lebih jelas, berikut penjabarannya :

a.       DRAM (Dynamic RAM)

DRAM merupakan transistor dan kapasitor yang dipasangkan untuk membuat sel memori, yang mewakili satu bit data. Kapasitor memegang sedikit informasi - 0 atau 1. Transistor bertindak sebagai switch yang memungkinkan sirkuit kontrol pada chip memori membaca kapasitor atau mengubah keadaannya. DRAM bekerja dengan mengirimkan charge through the appropriate column (CAS) untuk mengaktifkan transistor pada setiap bit dalam kolom.

b.      SRAM (Static RAM)

Kebalikan dari DRAM adalah Static RAM di mana sebuah bentuk flip-flop memegang setiap bit memori. Sebuah flip-flop untuk sel memori mengambil empat atau enam transistor bersama dengan beberapa kabel, tetapi tidak pernah harus refresh. Hal ini membuat RAM statis signifikan lebih cepat daripada RAM dinamis. Namun, karena memiliki bagian yang lebih, sel memori statis memakan ruang lebih banyak pada chip dari satu sel memori dinamis. Oleh karena itu, Anda mendapatkan sedikit memori per keping, dan yang membuat RAM statis jauh lebih mahal. Static RAM cepat dan mahal dan Dynamic RAM lebih murah dan lebih lambat. Jadi Static RAM digunakan untuk membuat cache CPU kecepatan-sensitif, sedangkan Dymanic RAM membentuk sistem ruang RAM yang lebih besar.

Semua data dan program yang akan disimpan dalam RAM terlebih dahulu disimpan dalam memory utama. Random Access Memory Atau biasa disebut dengan istilah ram, atau biasa juga disebut memory, adalah suatu alat komputer (perangkat keras/hardware). Ram merupakan salah satu jenis alat penyimpanan data yang bersifat Volatile atau hanya menyimpan data sementara, artinya bila komputer dimatikan, maka semua instruksi atau data yang telah disimpan di ram ini akan hilang.

Jadi Fungsi RAM yaitu untuk menyimpan instruksi sementara dari komputer untuk mengeluarkannya ke output device. Dan apabila ditarik kesimpulan maka RAM adalah alat pembantu pengingat yang membantu kinerja dari processor. Semakin besar dan cepat alat pengingat yang diaplikasikan pada suatu komputer maka semakin bagus pula kinerja dan performa komputer tesebut. Dalam perjalanannya memory komputer sudah mengalami banyak perubahan dari tahun ketahunnya baik itu dari segi bentuk, ukuran, serta kecepatannya. Untuk itu berikut adalah macam dan jenis RAM yang telah beredar dan banyak diterapkan pada komputer sekarang :

a.      FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM)

Fast Page Mode Dynamic Random Access Memory adalah bentuk asli dari DRAM. Ini menunggu melalui seluruh proses mencari sedikit data menurut kolom dan baris dan kemudian membaca bit sebelum dimulai pada bit berikutnya. Kecepatan transfer maksimum untuk cache L2 adalah sekitar 176 MBps.

FPM DRAM biasanya diatur dalam persegi array satu kapasitor dan transistor per sel. Panjang garis yang menghubungkan setiap baris dikenal sebagai "baris kata". Setiap kolom sedikitnya terdiri dari dua baris, masing-masing terhubung ke setiap penyimpanan sel di kolom. Mereka biasanya dikenal sebagai + dan - bit baris. Amplifier perasa pada dasarnya adalah sepasang inverters lintas yang terhubung antara bit baris. Yakni, inverter pertama terhubung dari + bit baris ke - bit baris, dan yang kedua terhubung dari - baris ke bit + baris.

b.      EDO DRAM (Extended-Data-Out DRAM)

Extended Data-Out Dynamic Random Access Memory tidak menunggu semua pengolahan bit pertama sebelum melanjutkan ke yang berikutnya. Begitu alamat dari bit pertama terletak, EDO DRAM mulai mencari bit berikutnya. Ini adalah tentang lima persen lebih cepat dari FPM. Kecepatan transfer maksimum untuk cache L2 adalah sekitar 264 MBps.

EDO-RAM memiliki fungsi seperti RAM, akan tetapi jenis ini mempunyai kemampuan kerja sangat tinggi dan cepat dalam membaca dan mentransfer data. Bentuk EDO-RAM adalah SIMM (Single Inline Memory Module). Awal ditemukan pada tahun 1995 Hasil pegembangan dari FPM RAM, jalan pada clock 33-66 mhz dan memiliki 72 pin kaki. Hanya saja terdapat tambahan teknologi baru dalam chip dimasukan Chace yang sangat membantu dalam waktu akses pemrosesan data dari RAM tersebut, EDO RAM mengalami peningkatan kecepatan hampir 40-50% jika dibandingkan dari FPM RAM pendahulunya, sudah tidak digunakan lagi pada saat ini dipakai pada komputer intel 486.

c.       SD RAM (Synchronous Dynamic RAM)

Synchronous Dynamic RAM adalah memori yang dapat mengases data atau informasi lebih cepat dari EDO-RAM. SDRAM mengambil keuntungan dari konsep burst mode untuk lebih meningkatkan kinerja. Hal ini dilakukan dengan tinggal di baris berisi bit diminta dan bergerak cepat melalui kolom, membaca setiap bit it goes. Idenya adalah bahwa sebagian besar waktu data yang dibutuhkan oleh CPU akan di urutan. SDRAM sekitar lima persen lebih cepat dari EDO RAM dan merupakan bentuk yang paling umum di desktop saat ini. Kecepatan transfer maksimum untuk cache L2 adalah sekitar 528 MBps.

Bentuk SDRAM adalah DIMM (Dual Inline Memory Module). Merupakan model/type memory yang paling bertahan lama karena lamanya RAM ini beredar di pasaran dan tak terganti-gantikan oleh jenis memory yang baru.memori ini muncul dari awal tahun 1996 sampai sekitar tahun 2001 masih saja digunakan oleh platfrom dari mainboard yang dikeluarkan pada saat itu. Dari komputer Pentium I,II,III, sampai pada awal kemunculan komputer Pentium IV. RAM ini jalan pada clock FSB 100-133 mhz, 168 pin dan memakai daya listrik sebesar 3.3 Volt, memiliki kemampuan untuk mensingkronkan clock yang terdapat pada memory tersebut dengan clock pada processor, hal ini menyebabkan system dalam komputer dapat berjalan seimbang dengan kata lain waktu pemoresesan data menjadi lebih cepat dan efesien.

d.      RD RAM (Rambus Dynamic RAM)

Rambus Dynamic RAM adalah sebuah memori berkecepatan tinggi, digunaan untuk mendukung prosesor Pentium 4.

Tipe RDRAM menggunakan slot RIMM, yang mirip dengan slot SDRAM. RAM yang dikembangkan oleh perusahaan Rambus memiliki karakteristik mampu berjalan pada clock FSB 800/1066, 184-pin ,dan menggunakan daya listrik sebesar 2.5 Volt, perbedaan utama dibanding DDR RAM terletak pada bagaimana cara memoy ini mengolah datanya. pada RD RAM data di olah secara Serial sedangkan DDR RAM mengolah datanya secara pararel, RD RAM lah yang pertama kali memakai teknologi Dual Channel,walau memiliki performa yang bagus RD RAM sudah jarang digunakan lagi karena harganya tergolong mahal. Awal keluar pada tahun 1999.

e.       DDR RAM (Double Data Rate RAM)

Double Data Rate SDRAM adalah tipe memori generasi penerus SDRAM, yang memiliki kemampuan dua kali lebih cepat dari SDRAM. Slot memori yang digunakan DDR SDRAM memiliki jumlah pin lebih banyak dari SDRAM, memory ini memilki karakteristik clock FSB 266/333/400 MHz, 184-pin, 2.5 Volt, di pakai pada komputer berplatfrom Pentium IV ke atas atau sejenisnya adalah merupakan hasil regenerasi dari SD RAM, memiliki kecepatan 2x dari SDRAM sesuai dengan lamanya Double Data Rate hal ini disebabkan dalam 1 clock mampu membawa/mengakses jumlah data sebanyak 2 bit di banding SD RAM yang hanya mampu menampung data sebesar 1 bit per clocknya, memori ini dibuat untuk menyaingi RD RAM memori yang sudah terlebih dahulu keluar dan sekarang sudah menjadi penguasa pasar The King of Memory. Perkembangan memory ini pun tergolong cepat sekarang saja sudah sampai generasi ke lima (DDR , DDRII, DDRIII, DDR IV, DDR V).

f.        VRAM (Video RAM)

Juga dikenal sebagai Multiport Akses Memori Dynamic Random (MPDRAM), adalah jenis RAM yang digunakan khusus untuk adapter video atau akselerator 3-D. The "multiport" bagian berasal dari fakta bahwa VRAM biasanya memiliki dua port akses independen bukan hanya satu, yang memungkinkan CPU dan prosesor grafis untuk mengakses RAM secara bersamaan. VRAM terletak pada kartu grafis dan datang dalam berbagai format, banyak di antaranya adalah proprietary. Jumlah VRAM merupakan faktor yang menentukan dalam resolusi dan kedalaman warna layar. VRAM juga digunakan untuk menyimpan informasi grafis spesifik seperti data geometri 3-D dan peta tekstur. VRAM multiport Benar cenderung menjadi mahal, jadi hari ini, banyak menggunakan kartu grafis SGRAM (sinkron grafis RAM) sebagai gantinya. Kinerja hampir sama, tetapi SGRAM lebih murah.

2.      ROM (Read Only Memory)

ROM atau Read Only Memory adalah sekelompok media penyimpanan yang digunakan dalam komputer dan perangkat elektronik lainnya. Karena data yang tersimpan dalam ROM tidak dapat diubah (setidaknya tidak terlalu cepat atau mudah), Ini terutama digunakan untuk mendistribusikan firmware (software yang sangat terkait erat dengan hardware tertentu, dan tidak mungkin sering membutuhkan update). Dan Tidak seperti RAM, ROM tidak dapat digunakan untuk menulis Data.

Prinsip Kerjanya :

ROM pada komputer disediakan oleh vendor komputer dan berisi program atau data. Di dalam PC, ROM biasa disebut BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS.

ROM modern didapati dalam bentuk IC, persis seperti medium penyimpanan/memori lainnya seperti RAM. Untuk membedakannya perlu membaca teks yang tertera pada IC-nya. Biasanya dimulai dengan nomer 27xxx, angka 27 menunjukkan jenis ROM , xxx menunjukkan kapasitas dalam kilo bit (bukan kilo byte).

Data pada ROM dimasukkan langsung melalui mask pada saat perakitan chip. Hal ini membuatnya sangat ekonomis terutama jika kita memproduksi dalam jumlah banyak. Namun hal ini juga menjadi sangat mahal karena tidak fleksibel. Sebuah perubahan walaupun hanya satu bit membutuhkan mask baru yang tentu saja tidak murah. Karena tidak fleksibel maka jarang ada yang menggunakannya lagi.

Fungsi ROM, seperti telah diungkapkan sebelumnya bahwa umumnya ROM digunakan untuk menyimpan firmware. Pada perangkat komputer, sering ditemukan untuk menyimpan BIOS. Pada saat sebuah komputer dinyalakan, BIOS tersebut dapat langsung dieksekusi dengan cepat, tanpa harus menunggu untuk menyalakan perangkat media penyimpan lebih dahulu seperti yang umum terjadi pada alat penyimpan.

Umumnya, pada media simpan lain, jika dieksekusi untuk dibaca isi atau datanya, media simpan  dinyalakan lebih dahulu sebelum dibaca, yang tentu saja membutuhkan waktu agak lama. Hal seperti ini tidak terjadi pada ROM. Pada komputer (PC) modern, BIOS disimpan dalam chip ROM yang dapat ditulisi ulang secara elektrik yang dikenal dengan nama Flash ROM. Itulah sebabnya istilah flash BIOS lebih populer daripada ROM BIOS.

Berikut ini akan dibahas jenis ROM dan perkembangannya :

1.      PROM (Programmable ROM)

Programmable ROM atau FPROM (Field Programmable ROM) atau biasa juga disebut NVM OTP (Programmable non-Volatile Memory) yaitu ROM yang bisa kita program kembali dengan catatan hanya boleh satu kali perubahan setelah itu tidak dapat lagi diprogram. Chip PROM adalah suatu chip yang kosong yang mana program dapat dituliskan ke dalamnya dengan menggunakan suatu peralatan khusus. Chip PROM dapat diprogram sekali dan biasanya digunakan oleh pabrik sebagai control device di dalam produk-produknya.

Prom seperti itu digunakan untuk menyimpan program secara permanen. Perbedaan utama dari PROM yang sangat terlihat adalah bahwa pemrograman diterapkan setelah perangkat dibangun. OM adalah chip memori yang dapat menyimpan program. Tetapi sekali PROM digunakan, kita tidak akan dapat membersihkan dan menyimpan kembali data lainnya. Type jenis ini sering terlihat pada konsol permainan video, telepon genggam, radio frequency identification (RFID) tag, implantable peralatan medis, high-definition multimedia interface (HDMI) dan dalam banyak konsumen lain produk-produk elektronik dan otomotif.

2.      RPROM (Re-Programmable ROM)

Re-Progamable ROM merupakan perkembangan dari versi PROM dimana kita dapat melakukan perubahan berulang kali sesuai dengan yang diinginkan.

3.      EPROM (Erasable Programmable ROM)

Erasable Programmable ROM mirip dengan PROM, tetapi program dapat dihapus dan program yang baru bisa dituliskan ke dalamnya dengan menggunakan suatu peralatan khusus yang menggunakan sinar ultraviolet. EPROM digunakan untuk controlling device, seperti robot dan sebagainya.

Ini adalah sebuah array dari floating-gerbang transistor individual diprogram oleh perangkat elektronik yang memasok tegangan tinggi daripada yang biasanya digunakan dalam rangkaian digital Sekali diprogram, sebuah EPROM dapat dihapus hanya dengan mengekspos ke kuat sinar ultraviolet. Sinar UV yang biasanya memiliki panjang gelombang 253.7nm (untuk penghapusan optimal waktu) dan termasuk dalam kisaran UVC sinar UV. EPROMs mudah dikenali oleh kuarsa bercampur jendela transparan di bagian atas paket, melalui chip silikon yang terlihat, dan yang memungkinkan paparan sinar UV selama menghapus.

4.      EEPROM (Electronic Erasable Programmable ROM)

Electronic Erasable Programmable ROM, ditulis pula dengan E2PROM merupakan jenis non-volatile memori yang digunakan dalam komputer dan perangkat elektronik lainnya untuk menyimpan sejumlah kecil data yang harus disimpan ketika akan dihapus, misalnya, kalibrasi perangkat meja atau konfigurasi. EEPROM ini dapat dihapus dengan menggunakan adanya tegangan listrik. Ketika jumlah besar data statis untuk disimpan (seperti pada USB flash drive) jenis tertentu EEPROM seperti flash memori lebih ekonomis dari perangkat EEPROM yang lama. EEPROM direalisasikan sebagai array dari floating-gerbang transistor. Chip EEPROM dapat diprogram ulang dengan menggunakan suatu electric impulses yang khusus. Mereka tidak perlu dicabut atau diubah.

B.     CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

CMOS atau Complementary Metal Oxide Semiconductor) adalah suatu memory yang khusus yang berisi data vital mengenai konfigurasi komputer dan bersifat semi-permanen. CMOS memerlukan daya yang sangat kecil untuk mempertahankan chip ini memanfaatkan baterai sebagai sumber daya listriknya. Tanpa adanya data CMOS, komputer tidak akan bisa beroperasi. CMOS lebih permanen dari pada RAM dan kurang permanen dibandingkan ROM. Ketika perubahan diperlukan ke dalam konfigurasi sistem komputer (misalnya ada penambahan hardisk, penambahan RAM dan lain sebagainya), maka CMOS dapat diubah dengan menjalankan suatu program utility khusus yang tersedia melalui sistem operasi.

Prinsip Kerjanya :

Ketika power supply komputer disulut, CMOS menjalankan serangkaian pemeriksaan untuk memastikan sistem berfungsi dengan benar. Salah satu pemeriksaan termasuk menghitung pemakaian random access memory (RAM). Karena delay boot time inilah, sehingga beberapa orang menonaktifkan fitur ini dalam pengaturan CMOS, memilih untuk quick boot. Jika menginstal RAM yang baru lebih baik jika fitur ini diaktifkan dulu sampai RAM telah diperiksa dengan baik barulah dinonaktifkan.

Setelah POST selesai, CMOS memeriksa pengaturan lainnya. Memeriksa format Hard disk dan konfigurasi Redundant Array of Independent Disk (RAID), preferensi boot, kehadiran peripheral, dan tweak overclocking. Banyak pengaturan dapat secara manual diubah konfigurasi CMOS untuk meningkatkan kinerja. Namun, perubahan ini hanya boleh dilakukan oleh pengguna berpengalaman. Mengubah pengaturan sembarangan dapat membuat sistem tidak stabil, menyebabkan crash, atau bahkan mencegah komputer untuk boot.

Konfigurasi CMOS dapat diakses selama tahap POST dari boot up, dengan menekan tombol tertentu sebelum sistem operasi menginisialisasi. Biasanya menggunakan kunci Del tetapi Motherboard lain mungkin lain juga yang digunakan. Ada juga pilihan untuk melindungi pengaturan CMOS dengan meminta password untuk mengubah pengaturan. Perubahan akan disimpan saat keluar dengan menekan tombol F10, kemudian komputer reboot untuk menggunakan pengaturan baru.

Kebanyakan motherboard memberikan manual daftar seluruh opsi-opsi yang tersedia dalam CMOS. Patut dicatat bahwa ini akan bervariasi sesuai dengan desain motherboard dan produsen BIOS. Dua produsen BIOS yang paling terkenal adalah Phoenix dan Award, sedangkan perusahaan seperti Dell dan Compaq memproduksi sendiri chip BIOS.

C.     Cache Memory

Cache Memory merupakan media penyimpanan data sekunder yang berkapasitas terbatas, berkecepatan tinggi dan lebih mahal dibandingkan memory utama dimana tempat menyimpan data atau informasi sementara yang sering digunakan atau diakses oleh komputer. Memori ini berada diantara memori utama dan register pemroses, berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu kepada memori utama tetapi di cache memory yang kecepatan aksesnya yang lebih tinggi, metode menggunakan cache memory ini akan meningkatkan kinerja sistem. Cache memory adalah tipe RAM tercepat yang ada, dan digunakan oleh CPU, hard drive, dan beberapa komponen lainnya.

Prinsip kerjanya :

Jika prosesor membutuhkan suatu data, pertama-tama ia akan mencarinya pada cache. Jika data ditemukan, prosesor akan langsung membacanya dengan delay yang sangat kecil.Tetapi jika data yang dicari tidak ditemukan,prosesor akan mencarinya pada RAM yang kecepatannya lebih rendah. Pada umumnya, cache dapat menyediakan data yang dibutuhkan oleh prosesor sehingga pengaruh kerja RAM yang lambat dapat dikurangi. Dengann cara ini maka memory bandwidth akan naik dan kerja prosesor menjadi lebih efisien. Selain itu kapasitas memori cache yang semakin besar juga akan meningkatkan kecepatan kerja computer secara keseluruhan. Dua jenis cache yang sering digunakan dalam dunia komputer adalah memory caching dan disk caching. Implementasinya dapat berupa sebuah bagian khusus dari memori utama komputer atau sebuah media penyimpanan data khusus yang berkecepatan tinggi. Implementasi memory caching sering disebut sebagai memory cache dan tersusun dari memori komputer jenis SDRAM yang berkecepatan tinggi. Sedangkan implementasi disk caching menggunakan sebagian dari memori komputer.

Fungsi Cache Memory, yaitu :

a.       Mempercepat Akses data pada komputer.

b.      Meringankan kerja prosessor.

c.       Menjembatani perbedaan kecepatan antara cpu dan memory utama.

d.      Mempercepat kinerja memory.

Cache memory ada 3 Level yaitu :

1.      Cache Memori Level 1 (L1) adalah cache memori yang terletak dalam prosesor (Cache Internal). Cache ini memiliki kecepatan akses paling tinggi dan harganya paling mahal. Ukuran memori berkembang mulai dari 8Kb, 64Kb dan 128Kb.

2.      Cache Memory Level 2 (L2) memiliki kapasitas yang lebih besar yaitu berkisar antara 256Kb sampai dengan 2Mb. Namun cache L2 ini memiliki kecepatan yang lebih rendah dari cache L1. Cache L2 terletak terpisah dengan prosesor atau disebut dengan cache eksternal.

3.      Cache Memory Level 3 (L3) hanya dimiliki oleh prosesor yang memiliki unit lebih dari satu misalnya dualcore dan quadcore. Fungsinya adalah untuk mengontrol data yang masuk dari cache L2 dari masing-masing inti prosesor.

Sumber :

http://oktasilvia.blogspot.com/2011/05/memori-internal-organisasi-dan.html

http://sitikasaroh.blogspot.com/2013/01/memori-komputer.html