Makalah Pengertian Random Access Memory (RAM), dan DRAM

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang Masalah

Memori semikonduktor tersedia dalam rentang kecepatan yang luas. Waktu siklusnya berada pada rentang 100ns hingga kurang dari 10ns. Pada saat diperkenalkan pertama kali pada akhir tahun 1960-an, memori tersebut lebih mahal daripada memori inti magnetik. Karena perkembangan teknologi VLSI (Very Large Scale Integration) yang sangat cepat, biaya memori semikonduktor telah menurun secara drastis. Akibatnya, teknologi tersebut sekarang digunakan secara eksklusif dalam menerapkan memori.

Memori adalah pusat kegiatan pada sebuah komputer, karena setiap proses yang akan dijalankan, harus melalui memori terlebih dahulu. CPU mengambil instruksi dari memori sesuai yang ada pada Program Counter. Instruksi dapat berupa menempatkan/menyimpan dari/ke alamat di memori, penambahan, dan sebagainya. Tugas sistem operasi adalah mengatur peletakan banyak proses pada suatu memori. Memori harus dapat digunakan dengan baik, sehingga dapat memuat banyak proses dalam suatu waktu.

Satuan pokok memori adalah bit. Sejumlah bit dapat berisi 0 atau 1. Memori terdiri dari sejumlah cell-cell yang masing-masing dapat menyimpan informasi. Semua cell dalam sebuah memori berisi jumlah bit yang sama. Tiap cell mempunyai alamat, yang dipakai program sebagai acuan. Komputer-komputer menggunakan sistem bilangan biner (termasuk notasi oktal dan heksa untuk bilangan biner).

Memori komputer kadang dapat membuat kesalahan karena tekanan-tekanan voltase pada arus listrik atau sebab-sebab lain. Untuk menghindari kesalahan-kesalahan semacam itu, beberapa memori menggunakan kode-kode pendeteksi kesalahan. Ketika kode-kode ini digunakan, bit-bit ekstra ditambahkan pada setiap word memori dengan suatu cara khusus.

Ketika sebuah word/data muncul dari memori, bit-bit tambahan tersebut diperiksa untuk melihat apakah terjadi sebuah kesalahan. Memori berfungsi untuk menyimpan data dan program. Terdapat beberapa tipe memori, mulai yang tercepat aksesnya sampai yang terlambat.

B.     RUMUSAN MASALAH

Untuk menghidari adanya kesimpangsiuran dalam penyusunan makalah ini, maka penulis membatasi masalah-masalah yang akan di bahas diantaranya:

1.      Apa itu Ram ?

2.      Apa Fungsi Ram ?

3.      Apa saja tipe-tipe ram ?

C.    TUJUAN

Dalam penyusunan Makalah ini, penulis mempunyai beberapa tujuan, yaitu :

1.      Mengetahui apa yang di maksud RAM

2.      Mengetahui Jenis dan tipe RAM

3.      Mengetahui Fungsi RAM

BAB II
PEMBAHASAN

RAM

Memori akses acak (bahasa Inggris: Random access memory, RAM) adalah sebuah tipe penyimpanan komputer yang isinya dapat diakses dalam waktu yang tetap tidak memperdulikan letak data tersebut dalam memori. Ini berlawanan dengan alat memori urut, seperti tape magnetik, disk dan drum, di mana gerakan mekanikal dari media penyimpanan memaksa komputer untuk mengakses data secara berurutan.

Pertama kali dikenal pada tahun 60'an. Hanya saja saat itu memori semikonduktor belumlah populer karena harganya yang sangat mahal. Saat itu lebih lazim untuk menggunakan memori utama magnetic.

Biasanya RAM dapat ditulis dan dibaca, berlawanan dengan memori baca saja (read-only-memory, ROM), RAM biasanya digunakan untuk penyimpanan primer (memori utama) dalam komputer untuk digunakan dan mengubah informasi secara aktif, meskipun beberapa alat menggunakan beberapa jenis RAM untuk menyediakan penyimpanan sekunder jangka-panjang.
Tetapi ada juga yang berpendapat bahwa ROM merupakan jenis lain dari RAM, karena sifatnya yang sebenarnya juga Random Access seperti halnya SRAM ataupun DRAM. Hanya saja memang proses penulisan pada ROM membutuhkan proses khusus yang tidak semudah dan fleksibel seperti halnya pada SRAM atau DRAM. Selain itu beberapa bagian dari space addres RAM (memori utama) dari sebuah sistem yang dipetakan kedalam satu atau dua chip ROM.

Blok Diagram RAM

Dari diagram blok diatas menunjukkan sebuah piranti RAM yang mempunyai tiga jalur alamat, A0-A2, yang memberikan delapan lokasi yang masing-masing terdiri dari satu word 4-bit. Setiap lokasi dapat dialamati secara terpisah dengan memberikan alamat yang sesuai pada bus alamat. Setiap kali suatu lokasi dialamati, R/W (read/not write) diset ke logika 1 untuk baca (aktif tinggi) atau diset ke logika 0 untuk tulis (aktif rendah). Pada saat R/W diset ke logika 1, penyangga keluaran berfungsi dan penyangga masukan (tiga-kondisi) tidak berfungsi, yang memungkinkan isi dari suatu lokasi muncul pada keluaran. Sebaliknya, pada saat jalur R/W di set ke logika 0, penyangga masukan berfungsi dan penyangga keluaran tidak berfungsi sehingga data akan ditulis ke dalam lokasi yang dipilih.

A. Fungsi RAM

1)      Menyimpan data yang berasal dari piranti masuk sampai data dikirim ke ALU untuk diproses.

2)      Menyimpan data hasil pemrosesan ALU sebelum dikirim ke piranti keluaran.

3)      Menampung program atau intruksi yang berasal dari piranti masuk atau dari piranti pengingat sekunder.

B. Tipe umum RAM

1.       SRAM atau Static RAM

Kata "statik" menandakan bahwa memori memegang isinya selama listrik tetap berjalan, tidak seperti RAM dinamik (DRAM) yang membutuhkan untuk "disegarkan" (refreshed) secara periodik. Hal ini dikarenakan SRAM didesain menggunakan transistor tanpa kapasitor. Tidak adanya kapasitor membuat tidak ada daya yang bocor sehingga SRAM tidak membutuhkan refresh periodik. SRAM juga didesain menggunakan desain cluster enam transistor untuk menyimpan setiap bit informasi. Desain ini membuat SRAM lebih mahal tapi juga lebih cepat jika dibandingkan dengan DRAM.

Secara fisik chip, biaya pemanufakturan chip SRAM kira kira tiga puluh kali lebih besar dan lebih mahal daripada DRAM. Tetapi SRAM tidak boleh dibingungkan dengan memori baca-saja dan memori flash, karena ia merupakan memori volatil dan memegang data hanya bila listrik terus diberikan. Akses acak menandakan bahwa lokasi dalam memori dapat diakses, dibaca atau ditulis dalam waktu yang tetap tidak memperdulikan lokasi alamat data tersebut dalam memori.

Chip SRAM lazimnya digunakan sebagai chace memori, hal ini terutama dikarenakan kecepatannya. Saat ini SRAM dapat diperoleh dengan waktu akses dua nano detik atau kurang, kira kira mampu mengimbangi kecepatan processor 500 MHz atau lebih.

2.       NV-RAM atau Non-Volatile RAM

NVRAM (Non-Volatile Random Access Memory) merupakan sebuah jenis memori komputer dengan akses acak (RAM) yang umumnya digunakan untuk menyimpan konfigurasi yang dilakukan oleh firmware, seperti BIOS, EFI atau firmware-firmware lainnya pada perangkat embedded, semacam router.

NVRAM biasanya dibuat menggunakan teknologi manufaktur CMOS (Complimentary Metal-Oxide Semiconductor). Oleh karena itu, NVRAM disebut juga dengan nama CMOS RAM. Dengan menggunakan teknologi CMOS akan dihasilkan NVRAM yang konsumsi energinya rendah.

Seringkali dijumpai NVRAM menggunakan sebuah batere Lithium dengan nomor seri CR-2032 sebagai sumber energi untuk mempertahankan agar data yang tersimpan di dalamnya tidak hilang. Batere Lithium yang bagus kualitasnya dapat menyokong daya pada NVRAM selama tiga sampai lima tahun. Sumber energi ini tidak bergantung pada catu daya (power supply). Apabila catu daya dimatikan, data yang tersimpan di dalam NVRAM tidak akan hilang.

Data yang tersimpan di dalam NVRAM akan hilang bila energi batere Lithium telah habis, atau batere dicabut dari slotnya sehingga sokongan daya terputus. Hal ini berbeda dengan volatil RAM seperti SRAM maupun DRAM yang kemampuan simpan datanya sangat bergantung kepada catu daya. Jika catu daya dimatikan, maka data yang tersimpan di dalam SRAM atau DRAM akan hilang.

Dengan demikian, walaupun NVRAM menggunakan nama atau istilah non-volatile, sebenarnya merupakan chip yang volatil, karena jika tidak mendapatkan daya listrik (dari batere), data yang tersimpan di dalamnya dapat hilang, dan semua konfigurasinya dikembalikan ke kondisi standar seperti yang telah ditetapkan oleh pabrik pembuatnya.

3.       DRAM atau Dynamic RAM

DRAM adalah tipe RAM yang menyimpan setiap bit data pada kapasitor yang terpisah dalam sebuah IC. Keuntungan dari DRAM adalah memori ini secara struktural sangat sederhana, untuk setiap bitnya menghendaki sebuah transistor dan sebuah kapasitor, kondisi seperti ini yang memungkinkan DRAM mampu menyimpan data dengan kepadatan yang sangat tinggi.

DRAM adalah tipe RAM yang umum dipakai pada PC (Personal Computer), workstation, playstation, dan sejenisnya karena harganya yang murah (ekonomis). Pada sebuah PC, DRAM dikemas dalam bentuk sebuah modul yang biasanya dikoneksikan pada motherboard.

Read Operation

Write Operation

C. Tipe-tipe DRAM

1)       Fast Page Mode DRAM

Fast Page Mode DRAM (FPM DRAM) dibuat sekitar tahun 1987. Sejak pertama kali diluncurkan, memori jenis ini langsung mendominasi pemasaran memori, dan orang sering kali menyebut memori jenis ini “DRAM” saja, tanpa menyebut nama FPM. Memori jenis ini bekerja layaknya sebuah indeks atau daftar isi. Arti Page itu sendiri merupakan bagian dari memori yang terdapat pada sebuah row address. Ketika sistem membutuhkan isi suatu alamat memori, FPM tinggal mengambil informasi mengenainya berdasarkan indeks yang telah dimiliki. FPM memungkinkan transfer data yang lebih cepat pada baris (row) yang sama dari jenis memori sebelumnya. FPM bekerja pada rentang frekuensi 16MHz hingga 66MHz dengan access time sekitar 50ns. Selain itu FPM mampu mengolah transfer data (bandwidth) sebesar 188,71 Mega Bytes (MB) per detiknya.

2)      EDO RAM atau Extended Data Out DRAM

Pada tahun 1995, diciptakanlah memori jenis Extended Data Output Dynamic Random Access Memory (EDO DRAM) yang merupakan penyempurnaan dari FPM. Memori EDO dapat mempersingkat read cycle-nya sehingga dapat meningkatkan kinerjanya sekitar 20 persen. EDO mempunyai access time yang cukup bervariasi, yaitu sekitar 70ns hingga 50ns dan bekerja pada frekuensi 33MHz hingga 75MHz. Walaupun EDO merupakan penyempurnaan dari FPM, namun keduanya tidak dapat dipasang secara bersamaan, karena adanya perbedaan kemampuan. Memori EDO DRAM banyak digunakan pada sistem berbasis Intel 486 dan kompatibelnya serta Pentium generasi awal

.

a.       SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)

Tipe RAM yang dibuat pada tahun 1996. Sesuai dengan namanya SDRAM mempunyai term Synchronous Dynamic, yaitu kemampuan RAM untuk menyamai clock dengan clock processor. Jika clock RAM dan processor sama, maka system komputer akan berjalan seimbang karena aliran data diantara keduanya berjalan lancar. Karakteristik teknis SDRAM memiliki 168-pin, 3.3V & FSB 100/133 MHz. Tipe-tipe SDRAM: SDRAM 32, 64, 128, 256, 512MB PC100/133.

b.      DDR (Double Data Rate)

Tipe RAM yg merupakan pengembangan lanjut dari teknologi SDRAM. DDR dibuat pada tahun 2000. DDR pertamakali dibuat sebagai pesaing utama dari memory RDRAM yg dikembangkan Intel dan Rambus pada awal generasi Pentium 4, dan saat ini menjadi mainstream dari platform komputer. Karakteristik teknis DDR adalah 184-pin, 2.5V & FSB 266/333/400 MHz. Secara teori DDR mempunyai kemampuan pengolahan dua kali lipat dibandingkan SDRAM, karena mampu membawa 2 bit pada satu clock-nya dibandingkan SDRAM yg hanya 1 bit. Tipe-tipe DDR: DDR 128, 256, 512, 1.024MB PC2100/2700/3200.

DDR

DDR SDRAM merupakan jenis DRAM 64 bit. Dengan demikian laju transfer data maksimum DDR SDRAM adalah 16 kali frekuensi bus memorinya (2 x 8 x frekuensi bus memori). Misalkan frekuensi bus memorinya adalah 100 MHz, maka laju transfer data maksimum adalah 1600 MB/s (1600 MB per detik), yang diperoleh dari perhitungan:

2 x 8 x 100 = 1600 MB/s

Angka 2 : nilai DDR (double pump), transmisi data terjadi dua kali per siklus detak.
Angka 8 : lebar bus memori dalam satuan byte (64 bit = 8 byte).
Angka 100 : frekuensi (clock speed) bus memori (100 MHz).

Perlu diketahui bahwa DDR SDRAM menggunakan teknologi DDR (Double Data Rate) hanya untuk jalur pengiriman data, sedangkan Address dan Control signals masih menggunakan teknologi SDR (Single Data Rate).

Spesifikasi DDR

Kompatibilitas DRAM dipasangkan pada motherboard sangat bergantung pada prosesor dan chipset yang terdapat pada motherboard tersebut. Dalam hal ini, chipset memiliki peranan sangat penting, karena chipsetlah yang mengatur jenis atau tipe memori apa yang sesuai atau dapat dipasangkan pada motherboard tersebut, bahkan juga mengatur kapasitas dan jumlah modul memori yang dapat dipasangkan.

D. Format pengemasan DRAM

Pada awalnya, DRAM banyak diproduksi dalam bentuk ICs (Integrated Circuits) yang dikemas bersama bahan sejenis plastik dengan kaki-kaki atau pin yang terbuat dari metal. Pin tersebut berfungsi sebagai saluran penghubung (untuk koneksi) IC itu sendiri dengan bus-bus dan control signals. Kemudian, seiring dengan perkembangan teknologi, DRAM dirakit dalam bentuk kemasan berbentuk modul tersendiri untuk memudahkan pengelolaannya dan memudahkan penyatuannya dengan komponen lain saat dibutuhkan.

1.       Chip DRAM (Integrated Circuit or IC)

DIP (Dual in-line Package)

Modul DIP biasanya dipasangkan (disisipkan) pada soket yang memang sudah tersedia pada motherboard. Soket tempat modul DIP ini berberntuk kotak, pada permukaan atasnya terlihat adanya sederetan lubang berjajar, tempat dimasukkannya kaki-kaki (pin) modul DIP. Jumlah lubang ini sama dengan jumlah pin yang ada pada DIP.

2.       Modules DRAM

a.       SIPP (Single In-line Pin Package), contoh FPRAM.

b.      SIMM (Single In-line Memory Module), contoh FPRAM dan EDO RAM.

c.       DIMM (Dual In-line Memory Module), contoh SDRAM, DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, dan DDR3 SDRAM.

d.      RIMM (Rambus In-line Memory Module).
Secara teknis, RIMM ini sebenarnya adalah DIMM. Pemberian nama menjadi RIMM adalah hak bagi pemilik (pembuat) slot modul ini.

e.       SO-DIMM (Small outline DIMM).
SO-DIMM adalah versi yang lebih kecil bentuknya daripada DIMM. Jika DIMM biasanya digunakan pada komputer PC desktop, SO-DIMM umumnya digunakan pada komputer laptop.SO-DIMM

f.       SO-RIMM (Small outline RIMM).
SO-RIMM adalah versi yang lebih kecil bentuknya daripada RIMM. Secara teknis, SO-RIMM ini adalah SO-DIMM. Pemberian nama menjadi SO-RIMM adalah hak bagi pemilik (pembuat) slot modul ini.

BAB III
PENUTUP

A.    KESIMPULAN

RAM bersifat volatile, sehingga RAM hanya menyimpan data sementara. Teknologi yang berkembang saat ini adalah statik dan dinamik. RAM dinamik disusun oleh sel-sel yang menyimpan data sebagai muatan listrik pada kapasitor. Karena kapasitor memiliki kecenderungan alami untuk mengosongkan muatan, maka RAM dinamik memerlukan pengisian muatan listrik secara periodik untuk memelihara penyimpanan data. Pada RAM statik, nilai biner disimpan dengan menggunakan konfigurasi gate logika flipflop tradisional. RAM statik akan menyimpan data selama ada daya listriknya.

RAM statik maupun dinamik adalah volatile, tetapi RAM dinamik lebih sederhana dan rapat sehingga lebih murah. RAM dinamik lebih cocok untuk kapasitas memori besar, namun RAM statik umumnya lebih cepat.

di susun oleh 

Marqellyno Bayu S   (201451084)