Sistem Memori ( Memori ) adalah komponen-komponen elektronik yang menyimpan perintah- perintah yang menunggu untuk di eksekusi oleh prosesor,data yang diperlukan oleh insruksi (perintah) tersebut dan hasil-hasil dari data yang diproses ( informasi ). Memori biasanya terdiri atas satu chip atau beberapa papan sirkuit lainnya dalam prosesor. Memori komputer bisa diibaratkan sebagai papan tulis, dimana setiap orang yang masuk kedalam ruangan bisa membaca dan memanfaatkan data yang ada dengan tanpa merubah susunan yang tersaji. Data yang diproses oleh komputer, sebenarnya masih tersimpan didalam memori, dan dalam hal ini komputer hanya membaca data dan kemudian memprosesnya. Satu kali data tersimpan didalam memori komputer, maka data tersebut akan tetap tinggal disitu selamanya. Setiap kali memori penuh, maka data yang ada bisa dihapus sebagian ataupun seluruhnya untuk diganti dengan data yang baru.

A. Karakteristik Sistem Memori

Ada 7 karakteristik sistem memori secara umum:

1. Lokasi

2. Kapasitas

3. Satuan Transfer

4. Metode Akses

5. Kinerja

6. Tipe Fisik

7. Karakter Fisik

PENJELASAN

1. Lokasi memori berada pada 3 lokasi, yaitu:

Memori Local atau sering disebut dengan register. Built-in berada dalam CPU, diperlukan untuk semua kegitan CPU.

Memori Internal atau sering disebut dengan memory primer atau memory utama. Berada diluar CPU bersifat internal pada system computer, diperlukan oleh CPU dalam proses eksekusi (operasi) program sehingga dapat diakses secara langsung oleh CPU tanpa melalui perantara.

Memori Eksternal atau sering disebut dengan memori sekunder. Bersifat eksternal dan berada di luar CPU, diperlukan dlam menyimpan data atau instruksi secara permanen, terdiri atas perangkat storage seperti: disk, pita magnetik, dll

2. Kapasitas Memory

Kapasitas register dinyatakan dalam bit.

Kapasitas memory internal dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word.

Kapasitas memori eksternal dinyatakan dalam byte.

3. Satuan Transfer

Memory Internal. Satuan transfer merupakan jumlah bit yang dibaca atau ditulis ke dalam memori pada suatu saat.

Memory Eksternal. Data ditransfer dalam jumlah yang jauh lebih besar dari word, yang dikenal dengan block.

4. Metode Akses Memory

Ada 4 jenis pengaksesan data satuan, yaitu:

Sequentaial Access. Diorganisasikan menjadi unit-unit data yang disebut record, dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik. Contoh sequential access adalah akses pada pita magnetic.

Direct Access. Menggunakan shared read/write mechanism tetapi setiap blok dan record memliki alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik. Contoh direct access adalah akses pada disk.

Random Access. Dapat dipilih secara random, waktu mengakses lokasi tidak tergantung pada urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan. Contoh random access adalah system memori utama.

Associative Access. Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan berdasarkan alamatnya, waktu pencariannya tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya. Contoh associative access adalah memory cache.

5. Kinerja memory

3 buah parameter untuk kinerja system memory, yaitu:

Access Time. Bagi RAM waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis. Bagi non RAM waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca tulis pada lokasi tertentu.

Cycle Time. Waktu akses ditambah dengan waktu transien hingga sinyal hilang dari saluran sinyal untuk menghasilkan kembali data bila data ini dibaca secara destruktif.

Transfer Rate. Merupakan kecepatan pemindahan data ke unit memori atau ditransfer dari unit memory. Bagi RAM, transfer rate sama dengan  . Bagi non-RAM, transfer rate sama dengan , dimana  Waktu rata-rata untuk membaca atau menulis sejumlah N bit,  waktu akses rata-rata,  Jumlah bit,  kecepatan transfer dalam bit per detik.

6. Tipe Fisik Memory

Ada dua tipe fisk memory, yaitu:

Memory Semikonduktor. Memory ini memakai teknologi LSI atau VLI, memory ini banyak digunakan untuk memory internal misalnya RAM.

Memory Permukaan Magnetik. Banyak digunaakan untuk memory eksternal yaitu untuk disk atau pita magnetic. Selengkapnya

7. Karakteristik Fisik

Volatile dan Non-volatile. Pada memory volatile informasi akan hilang bila listrik dimatika. Pada memory Non-volatile informasi akan tetap berada tanpa mengalami kerusakan sebelum dilakukan perubahan, memory ini daya listrik tidak diperlukan untuk mempertahankan informasi tersebut. Erasable dan Non Erasable. Erasable artiny isi memory dapat dihapus dan diganti dengan informasi lain.

8.  Dari segi istilah, ROM dan RAM memiliki pengertian sebagai berikut ini.

ROM (Read Only Memory), Adalah sebuah Ruang atau memory yang berfungsi untuk menyimpan berbagai program yang ada pada komputer tersebut. ROM biasanya menyimpan file-file seperti Musik, Film, Gambar dan file lainnya. RAM (Random Access Memory), Adalah sebuah Ruang atau memory yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara program komputer yang sedang berjalan. ROM biasanya berisi instruksi/program khusus yang bisa digunakan pemakai untuk memanfaatkan komputer secara maksimal.

Dari pengertian diatas, sudah sangat jelas perbedaan antara RAM dan ROM. Secara Singkatnya, ROM adalah ruang yang digunakan untuk menyimpan file yang sudah jadi seperti gambar, musik dan sebagainya. Sedangkan RAM adalah ruang yang digunakan untuk menjalankan aktifitas dari sebuah program yang dibuka pada komputer tersebut. Nah di bawah ini terdapat Perbedaan diantara keduanya antara lain:

ROM tidak dapat diisi atau ditulisi data sewaktu-waktu seperti RAM. Pengisian atau penulisan data, informasi, ataupun program pada ROM memerlukan proses khusus yang tidak semudah dan se-fleksibel cara penulisan pada RAM. Biasanya, data atau program yang tertulis pada ROM diisi oleh pabrik yang membuatnya. Umumnya ROM digunakan untuk menyimpan firmware, yaitu perangkat lunak yang berhubungan dengan perangkat keras. Contoh ROM semacam ini adalah ROM BIOS. ROM BIOS berisi program dasar sistem komputer yang berfungsi untuk mengatur dan menyiapkan semua peralatan atau komponen yang ada atau yang terpasang pada komputer saat komputer ‘dinyalakan/dihidupkan’.

Informasi/data/program yang tertulis pada ROM (isi ROM) bersifat permanen dan tidak mudah hilang dan tidak mudah berubah walaupun komputer ‘dimatikan’ atau dalam keadaan mati (off). Sedangkan pada RAM, semua isinya (baik berupa data, program atau informasi) akan hilang dengan sendirinya jika komputer ‘dimatikan’ (dalam keadaan off).

ROM dapat menyimpan data tanpa membutuhkan daya. Itulah sebabnya data dalam ROM tidak akan hilang walaupun komputer mati. Sedangkan RAM membutuhkan daya agar dapat menyimpan data, jika RAM tidak mendapatkan daya, dengan sendirinya tidak akan dapat menyimpan data. Hal inilah yang menyebabkan data yang terdapat dalam RAM secara otomatis akan hilang bila komputer mati (off).

ROM modern sering ditemukan dalam bentuk IC (Integrated Circuit), sama seperti RAM yag wujudnya kebanyakan juga berupa IC. Teks atau kode yang tertulis pada kedua jenis IC ini berbeda. IC ROM biasanya memiliki kode tulisan (teks) 27xxx. Angka 27 menunjukkan kode untuk ROM, sedangkan xxx menjunjukkan kapasitas ROM dalan satuan kilo bit.

Jenis-Jenis ROM

Mask ROM, 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. Aplikasi lain yang mirip dengan ROM adalah CD-ROM prerecorded yang familiar dengan kita, salah satunya CD musik. Berbeda dengan pendapat banyak orang bahwa CD-ROM ditulis dengan laser, kenyataannya data pada CD-ROM lebih tepatnya dicetak pada piringan plastik.

PROM (Programable ROM), yaitu ROM yang bisa kita program kembali dengan catatan hanya boleh satu kali perubahan setelah itu tidak dapat lagi diprogram.

RPROM (Re-Programable ROM), merupakan perkembangan dari versi PROM dimana kita dapat melakukan perubahan berulangkali sesuai dengan yang diinginkan.

EPROM (Erasable Program ROM), merupakan ROM yangdapat kita hapus dan program kembali, tapi cara penghapusannya dengan menggunakan sinar ultraviolet.

EEPROM (Electrically Erasable Program ROM), perkembangan mutakhir dari ROM dimana kita dapat mengubahdan menghapus program ROM dengan menggunakan teknikelektrik. EEPROM ini merupakan jenis yang paling banyak digunakan saat ini.

B. Memori Semikonduktor dan Jenis-jenis Memori Semikonduktor

Semikonduktor adalah perangkat penyimpanan data-data elektronik yang terbuat dari bahan semikonduktor. Memori Semikonduktor ini merupakan komponen penting dalam perkembangan perangkat-perangkat elektronik saat ini, umumnya digunakan sebagai memori komputer, memori pada Smartphone, USB drive dan bahkan di Televisi-televisi pintar (Smart TV) dan Jam Tangan pintar (Smart Watch). Memori Semikonduktor ini umumnya berbentuk IC (Intragrated Circuit).

Jenis-jenis Memori Semikonduktor

Teknologi Memori Semikonduktor pada umumnya dapat dibagi menjadi dua kategori utama berdasarkan pengoperasiannya dalam menahan data ketika tidak diberikan Tegangan. Kedua Kategori utama tersebut adalah :

RAM (Random Access Memory)

Seperti Namanya, RAM atau Random Access Memory adalah Memori semikonduktor yang digunakan untuk membaca dan menulis data dalam urutan apapun. Memori Semikonduktor jenis ini digunakan untuk aplikasi seperti komputer atau prosesor memori data atau variabel disimpan dan diminta secara acak. Data dapat disimpan dan dibaca berkali-kali namun data yang disimpan akan hilang apabila memori semikonduktor tersebut tidak dialiri arus listrik. Memori jenis ini sering disebut juga dengan Volatile Memory.

Berdasarkan Teknologi dan aplikasinya, RAM dapat dibagi menjadi :

DRAM – DRAM merupakan singkatan dari Dynamic Random Acces Memory. DRAM menggunakan sel memori (Memory Cells) yang terdiri dari Kapasitor dan Transistor untuk menyimpan setiap bit data. Tingkat muatan pada setiap kapasitor menentukan apakah sebuah Bit tersebut adalah logika 1 atau 0. Muatan listrik yang tersimpan dalam kapasitor akan discharge perlahan-lahan sehingga diperlukan refresh (penyegaran kembali) secara berkala. DRAM merupakan Memori Semikonduktor yang sering digunakan sebagai Memori Utama Komputer. Seiring dengan perkembangannya, Teknologi DRAM dapat dibagi menjadi FPM-DRAM (Fast page mode DRAM), EDO-DRAM (Extended data out DRAM), VRAM (Video random access memory), SDRAM (Synchronous dynamic random-access memory) dan DDR SDRAM (Double data rate synchronous DRAM).

SRAM – SRAM adalah singkatan dari Static Random Access Memory. SRAM tidak memerlukan refresh secara berkala sehingga kecepatan aksesnya (tulis dan baca) lebih tinggi dari DRAM. Namun kekurangan SRAM adalah memerlukan daya yang lebih tinggi dari DRAM dan juga harga yang lebih mahal dari DRAM. Dengan demikian, SRAM umumnya digunakan sebagai Cache sedangkan DRAM digunakan sebagai Memori Utama.

ROM (Read Only Memory)

ROM atau Read Only Memory merupakan jenis Memori Semikonduktor yang hanya dapat menyimpan data dalam sekali tulis saja, data yang telah tersimpan tidak akan berubah atau hilang meskipun tidak dialiri arus listrik. Namun seiring dengan perkembangan Teknologi, beberapa jenis ROM sudah dapat dihapus dan ditulis kembali (re-write) dengan cara-cara tertentu seperti dengan Ultraviolet dan Listrik. Memori jenis ini sering disebut juga dengan Non-Volatile Memory.

Berdasarkan Teknologi dan aplikasinya, ROM dapat dibagi menjadi :

PROM – PROM merupakan singkatan dari Programmable Read Only Memory. Memori Semikonduktor jenis PROM ini hanya dapat ditulis sekali dan harus diprogram dengan alat khusus yaitu PROM Programmer.

EPROM – EPROM adalah singkatan dari Erasable Programmable Read Only Memory. Memori Semikonduktor jenis EPROM dapat diprogram dan dapat dihapus. Untuk EPROM ini, penghapusan harus dilakukan dengan sinar ultraviolet. Terdapat sebuah jendela kecil pada EPROM yang untuk memungkinkan cahaya mencapai chip silikon. Ketika EPROM digunakan, jendela ini biasanya ditutupi dengan label agar data dapat dipertahankan untuk jangka waktu tertentu.

EEPROM – Kepanjangan dari EEPROM adalah Electrically Erasable Programmable Read Only Memory. EEPROM adalah jenis Memori Semikonduktor yang dapat diprogram/ditulis dan dihapus dengan menggunakan tegangan listrik. Seperti Memori Semikonduktor yang berjenis ROM lainnya, EEPROM juga dapat mempertahankan isi memori meskipun tidak dialir arus listrik. Namun penulisan atau pemrograman EEPROM tidak secepat RAM. Baca Selengkapnya

Flash Memory – Flash Memory atau Memori Flash merupakan pengembangan dari Teknologi EEPROM. Data dapat ditulis maupun dihapus sesuai dengan keinginan penggunanya. Kecepatan proses penulisan dan penghapusan isi data berada diantara EEPROM dan RAM. Namun kurang cocok digunakan sebagai Memori Utama Komputer. Flash Memori biasanya digunakan untuk Kartu Memori (SD Card, Memory Sticks) dan USB Flash drive (Thumbdrive).