RAM (Random access Memory)

ORGANISASI & ARSITEKTUR KOMPUTER

RAM (Random Access Memory)

 

Disusun Oleh :
TEDDY SURAWAN 15.11.9218

1.    KARAKTERISTIK DARI RAM (Random Access Memory)

1.1        Bahan/medium yang digunakan dalam RAM

RAM terbuat dari rangkaian gabungan antara transistor dengan kapasitor dengan jumlah yang sangat banyak sebagai komponen utamanya, di samping komponen-komponen lain yang bertugas menunjang kerja kapasitor dan transisitor tersebut. Masing-masing transistor dipasang-pasangkan dengan kapasitor untuk membangun sebuah sel memory, yang setiap satu selnya berarti memuat satu bit data. Yaitu, berupa angka satu atau nol. Jika dalam sel memory ini kapasitor berperan sebagai pemegang data, maka transistor berperan sebagai stekernya yang mengizinkan memory control untuk membaca atau mengubah data pada kapasitor.

Pada kapasitor untuk menyimpan angka satu, maka kapasitor harus dialiri oleh elektron. Sedangkan untuk menyimpan nilai nol, elektron dalam kapasitor di kosongkan. Namun tidak semudah itu elektron dalam kapasitor akan tetap tersimpan. Sebab jika dianalogikan, meskipun kapasitor mampu menampung elektron, kapasitor seperti layaknya gayung bolong yang isinya akan terus hilang jika tidak diisi. Oleh sebab itu, untuk kapasitor tetap mampu menyimpan angka bernilai satu. Kapasitor harus terus diberikan elektron. Jika tidak dalam beberapa millisecond elektron dalam kapasitor akan habis. Pengisian elektron kembali membutuhkan waktu. Waktu ini sendiri dikenal dengan sebutan refresh operation.
Kebutuhan kapasitor akan refresh inilah yang membuat RAM (yang menggunakan kapasitor ini) dinamakan Dynamic RAM (DRAM). Sebab jika refresh ini tidak terjadi, maka kapasitor akan lupa dengan apa yang dipegangnya. Namun, proses refresh inilah yang memperlambat kerja RAM.

Proses refresh RAM dilakukan bukan oleh RAM, melainkan oleh memory controller yang ada pada Motherboard atau oleh processor. Pada saat memory controller selesai membaca apa yang diberikan RAM, maka memory controller menuliskan kembali pada RAM. Proses penulisan kembali ke RAM inilah yang disebut refresh operation.

Ø  Karakteristik Chip DDR SDRAM

Ukuran dari chip sebuah RAM dinyatakan dalam satuan byte. Pada karakteristik chip sebuah RAM ada yang bernama DRAM density, yaitu banyaknya chip RAM dalam satu modul RAM. Sebuah RAM 1GB yang berisi 64Mx8 disebut low density RAM. Sedangkan sebuah RAM dengan 128Mx4 disebut dengan high density RAM.

            Selain RAM density, pada chip DDR SDRAM juga ada parameter yang disebut organization, yaitu pengorganisasian memori pada RAM. RAM yang dinyatakan dengan notasi 64Mx4 berarti bahwa matriks memori memiliki 64 juta (produk bank x baris x kolom) lokasi penyimpanan 4-bit. Pengali ini ada beberapa macam misalnya x4, x8 dan x16. RAM dengan pengali x4 lebih mahal dibandingkan dengan pengali x8 atau x16. RAM dengan pengali x8 inilah yang banyak digunakan p[ada personal komputer dan laptop.

Ø  Karakteristik modul DDR SDRAM

Pada modul RAM terdapat beberapa karakteristik misalnya Ranking, Capasity, Timing,Buffering,Packaging,danPowerconsumption.

            Ranking adalah peringkat chip didalam modul RAM. Biasanya beberapa chip untuk meningkatkan kapisitas penyimpanan sebuah RAM. Masing-masing chip ini dialamati secara paralel, misalnya untuk 64bit data kita memerlukan 8 chip RAM. Banyak chip dengan satu alamat bersama inilah yang dinamakan dengan Ranking memori.

            Capacity adalah kapasitas penyimpanan sebuah RAM dan dinyatakan dalam byte, sama seperti satuan data. Ada dua cara untuk membedakan kapasitas RAM yaitu dilihat dari ECC/non ECC serta jumlah chip yang ada pada modul RAM. ECC adalah istilah untuk modul RAM yang memiliki satu bit koreksi data. Sedangkan modul tanpa bit koreksi data diberi label non-ECC.

            Sedangkan jumlah chip adalah kelipatan dari modul RAM, yaitu 8 modul untuk RAM non-ECC dan 9 modul untuk RAM ECC. Chip-chip ini bisa menempati satu sisi atau dua sisi pada modul. Jumlah maksimum chip per modul DDR adalah 36 (9 × 4) untuk RAM ECC dan 32 (8x4) untuk RAM non-ECC.

            Timing adalah parameter-parameter yang menetukan kecepatan RAM seperti CAS latency (CL), clock cycle time (tCK), row cycle time (tRC), refresh row cycle time (tRFC) dan row active time (tRAS).

            Buffering adalah karakteristik yang menunjukkan seberapa besar penyangga didalam RAM. Kemudian Packaging merupakan istilah untuk menggambarkan bentuk fisik RAM seperti DIMM atau SO-DIMM.

            Power Consumption merupakan ukuran daya yang dibuthkan oleh RAM dan dinyatakan dengan satuan Watt (W). Sebuah pengujian RAM DDR dan DDR2 pada tahun 2005 menyebutkan rata-rata kebutuhan daya sebuah RAM adalah 1-3 Watt per

512MB modul RAM.

Karakteristik modul dan chip RAM ini saling berkaitan. Total kapasitas sebuah modul RAM dihasilkan oleh kapasitas dan jumlah chip yang ada pada modul tersebut. Untuk RAM ECC kapasitasnya harus dikalikan dengan 8/9 karena satu bit tidak dipakai untuk data namun hanya sebagai koreksi error.

Ø    Bit Width RAM

Bit Width (lebar bit) adalah jumlah bit yang dikirim dan diterima sebuah RAM. Bit Width RAM DDR tiap channel adalah sebesar 64bit (8x8) untuk non ECC dan 72bit(8x9) untuk RAM ECC. Total lebar bit dihasilkan dari bit tiap-tiap chip dikalikan jumlah chip.

1.2        Teknologi

Dari waktu ke waktu teknologi  terus saja berkembang. Saat ini, banyak PC yang telah menggunakan RAM DDR dengan kecepatan yang terus saja ditingkatkan. Namun sebenarnya, ada jenis RAM lain yang perkembangannya tidak terlalu terdengar memiliki kecepatan yang jauh lebih cepat dari DDR. Bahkan jika dibandingkan dengan DDR PC4000 sekalipun. RAM ini dinamakan RDRAM.

RDRAM memang sangat jarang dibicarakan dan penggunaanya pun jarang diperuntukkan untuk perorangan atau PC workstation biasa. RDRAM lebih banyak ditujukan untuk server atau user lain yang memang sangat membutukan memory berkecepatan tinggi.

Kualitas yang dimiliki oleh RDRAM mengakibatkan harganya sangat tinggi. Dan untuk mencarinya pun tidak semudah SDRAM atau DDR. RDRAM menggunakan modul yang disebut RIMM. Berbeda dengan modul yang dimiliki SRAM atau DDR yang menggunakan transfer data secara paralel pada data bus 64-bit. RDRAM menggunakan transfer data secara serial pada data bus 16-bit.

RDRAM yang paling umum digunakan adalah RDRAM yang memiliki kecepatan 1,6 GB/det. RDRAM ini lebih dikenal dengan sebutan RIMM1600.

Sedangkan RDRAM yang menggunakan data bus 16-bit saat ini sudah dapat mencapai kecepatan 2,4 GB/det (RIMM2400).

Sedangkan untuk jenisnya, RDRAM ada dua macam yang pertama adalah yang bekerja pada data bus 16-bit dan yang kedua adalah RDRAM yang bekerja pada  data bus 32-bit. Jika RDRAM yang bekerja pada data bus 16-bit memiliki jumlah pin sebanyak 184 pin dan diperuntukkan untuk sistem single-channel, maka RDRAM yang bekerja pada data bus 32-bit memiliki jumlah pin sebanyak 242 pin, dan diperuntukkan bagi sistem dual-channel. Serta satu lagi yang menjadi ciri khas dari RDRAM adalah adanya fasilitas yang dapat menjaga agar memory tidak panas.

Sebenarnya dari performa mungkin tidak jauh berbeda, namun untuk beberapa sistem menggunakan RDRAM akan sangat mendukung terlebih lagi server. Oleh sebab itu, yang paling banyak menggunakan RDRAM adalah server.

DDR2
Setelah sukses DDR di pasaran, saat ini masyarakat TI akan dimanjakan lagi dengan munculnya sebuah teknologi baru dalam RAM, yaitu DDR2. Yang sekiranya akan diperkenalkan pada akhir tahun ini atau awal tahun depan. Seperti apa detailnya tentang DDR ini belum banyak yang dapat dibicarakan. Namun yang pasti kehadirannya adalah untuk memperbaiki kekurangan yang dimiliki oleh DDR versi sebelumnya, seperti:

Energi: DDR2 membutuhkan energi setengah lebih kecil dari energi yang dibutuhkan DDR biasa beroperasi, sehingga dapat mengurangi panas pada komputer. Apalagi pada notebook yang secara otomatis juga akan lebih menghemat baterai.

High clock speed: DDR2 menggunakan clock speed awal sebesar 400 MHz. Nilai ini juga masih bisa di tingkatkan menjadi 800 MHz. Ketahanan: Dengan DDR2, Anda dapat memiliki satu keeping 2 GB dan dipasangkan pada single bank module.

Karena daya tahan DDR2 masih lebih baik dari DDR biasa.

• Ukuran: Dari segi ukuran, DDR2 juga masih lebih kecil dibandingkan DDR biasa.
• Teknologi koneksi: DDR2 menggunakan teknologi koneksi yang dinamakan Ball Grid Array (BGA), yang belum digunakan pada DDR biasa.

 

2.     METODE BACA/TULIS ,KETAHAN , DAN AKURASI RAM( RANDOM ACCESS MEMORY)

 Ada empat jenis metode baca/tulis  RAM antara lain dibawah ini:

Ø  Sequential Access

merupakan metode yang paling sederhana. Informasi yang disimpan dalam berkas diproses berdasarkan urutan. Operasi dasar pada suatu berkas adalah tulis dan baca. Operasi baca membaca berkas dan meningkatkan pointer berkas selama di jalur lokasi I/O. Operasi tulis menambahkan ke akhir berkas dan meningkatkan ke akhir berkas yang baru. Metode ini didasarkan pada tape model sebuah berkas, dan dapat bekerja pada kedua jenis device akses (urut mau pun acak).

Ø  Direct Access

merupakan metode yang membiarkan program membaca dan menulis dengan cepat pada berkas yang dibuat dengan fixed-length logical order tanpa adanya urutan. Metode ini sangat berguna untuk mengakses informasi dalam jumlah besar. Biasanya database memerlukan hal seperti ini. Operasi berkas pada metode ini harus dimodifikasi untuk menambahkan nomor blok sebagai parameter. Pengguna menyediakan nomor blok ke sistem operasi biasanya sebagai nomor blok relatif, yaitu indeks relatif terhadap awal berkas. Penggunaan nomor blok relatif bagi sistem operasi adalah untuk memutuskan lokasi berkas diletakkan dan membantu mencegah pengguna dari pengaksesan suatu bagian sistem berkas yang bukan bagian pengguna tersebut. 

Seperti sequential access, direct access juga menggunaka shared read/write mechanism, tetapi setiap blok dan record memiliki alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik.

Akses dilakukan secara langsung terhadap kisaran umum (general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir.

Waktu aksesnya bervariasi.

Contoh direct access adalah akses pada disk.

Ø  Random Access

• Setiap lokasi dapat dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung.
• Waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan.
• Contoh random access adalah sistem memori utama.

Ø  Associative Access

• Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan berdasarkan alamatnya.
• Seperti pada RAM, setiap lokasi memiliki mekanisme pengalamatannya sendiri.
• Waktu pencariannya tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya.

3.    PERMORMA RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)

Ø Kecepatan

Perkembangan teknologi RAM telah berkembang dengan sangat pesat. Hal ini tentu saja mempengaruhi kecepatan RAM itu sendiri. Pada saat SDRAM diperkenalkan, dengan clock speed (kecepatan putaran) 66 MHz, SDRAM ini mampu menghantarkan data dengan kecepatan maksimal 533 MB/det. Lalu seiring dengan clock speed yang bertambah kencang, kecepatan pengantaran datapun menjadi semakin cepat.

Untuk SDRAM dengan clock speed 133 MHz, data yang dihantarkan dapat mencapai 1,066 GB/det. Setelah SDRAM, muncul jenis RAM baru yang dinamakan DDR. DDR yang kali pertama muncul, memang memiliki clock speed yang sama dengan SDRAM yaitu 100 MHz, tetapi meskipun sama kecepatan pengantaran datanya jauh lebih besar DDR. Hal ini disebabkan dalam satu putarannya DDR melakukan sekaligus dua pekerjaan (pengoperasionalan). Berbeda pada SDRAM yang hanya melakukan satu pengoperasionalan. Hasilnya: pada DDR dengan clock speed 100 MHz, data yang dihasilkan dapat mencapai 2,1 GB/det. Nilai inilah yang menjadi alasan mengapa DDR ini disebut DDR dengan tipe PC2100.

Sampai saat ini, nilai maksimal yang diakui oleh The JEDEC Solid State Technology Association, sebuah asosiasi yang bertanggung jawab tentang standar memory ini adalah nilai yang dimiliki oleh DDR400 PC3200, yaitu 3,2 GB/det. Padahal saat ini ada beberapa produsen RAM yang menawarkan RAM dengan kecepatan yang jauh lebih besar lagi.  Seperti Corsair, Kingston, Mushkin, dan beberapa produsen lainnya sudah ada yang berani menawarkan DDR dengan tipe PC3700 dan PC4000 yang masing-masing sanggup menghantarkan data dengan kecepatan 3,7 GB/det dan 4 GB/det. Sayangnya, DDR ini masih sulit dicari di pasaran, khususnya di Indonesia.

DDR dengan kecepatan tinggi tersebut sangat cocok digunakan untuk kebutuhan-kebutuhan para gamers dan untuk para pengguna yang sangat sering menggunakan sistem overclock. Karena DDR dengan kecepatan tinggi ini mampu menangani pengoperasian yang membutuhkan panas tinggi, seperti penerapan overclocking.

4.    KAPASITAS RAM (Random Access Memory)

Ø  Kapasitas RAM Terbesar Saat Ini

Ram sudah pasti merupakan salah satu komponen penting bagi sebuah komputer. Selain processor, RAM merupakan salah satu penentu seberapa cepat komputer bisa membaca sebuah aplikasi dan kemudian memprosesnya. Semakin besar kapasitas RAM nya, maka sebuah komputer juga bisa membaca dan menjalankan satu aplikasi dengan sangat cepat. Begitu pun kebalikannya, dimana apabila suatu komputer memiliki kapasitas RAM yang terbatas, maka hal ini juga akan berpengaruh terhadap lemotnya kinerja dari sebuah komputer.

Untuk saat ini, Ram secara umum menggunakan tipe RAM DDR 3. Namun demikian, sudah ada pengembangan baru dari tipe RAM ini, yaitu RAM bertipe DDR 4 dengan kapasitas yang jauh lebih besar, namun masih cukup jarang untuk bisa digunakan. Dari berbagai RAM DDR ini, user pelru mengetauhui bagaimana cara membedakan RAM DDR 1, DDR 2, DDR3, dan kini DDR 4 agar pada saat user ingin membeli perlengkapan hardware ataupun pengecekan spesifikasi yang tepat tidak tertukar antara RAM DDR satu ke RAM DDR lainnya.

Ukuran Kapasitas RAM Terbesar

Apabila menarik garis dari urutan munculnya RAM, maka sudah banyak sekali jenis RAM Komputer yang sudah pernah diciptakan, mulai dari ukuran terkecil hingga terbesar. Berikut ini adalah urutan kapasitas RAM terkecil hingga yang terbesar:

ü  Kapasitas dibawah 1 GB

Komputer dengan kapasitas RAM dibawah 1 GB memang merupakan suatu teknologi yang sudah usang dan kuno. Terdiri dari banyak kapasitas, mulai dari ukuran lebih kecil dari 512 KB hingga 512 MB. RAM dengan ukuran seperti ini digunakan pada personal komputer era tahun 90-an, dimana saat ini fungsi komputer masih terbatas hanya unutk office dan juga masih belum memiliki OS alias masih menggunakan command DOS untuk pengoperasiannya.

Tentu saja RAM ini sudah tidak digunakan lagi, mengingat processor yang ada saat ini sudah tidak mendukung, baik dari segi kecepatan maupun socket dari RAM tersebut.

ü  1 GB

Beranjak ke kapasitas lebih besar lagi, 1 GB. RAM dengan kapasitas ini merupakan jenis RAM dengan tipe DDR 1, yang saat ini sepertinya juga sudah jarang digunakan lagi. Lebih banyak digunakan pada personal computer dengan processor Intel di bawah pentium 4 atau pentium 3. Penggunaannya pun juga masih terbatas pada office dan juga beberapa games ringan.

ü  2 GB

Generasi berikutnya adalah jenis RAM DDR 2 dan DDR 3. RAM jenis DDR 2 dan DDR 3 ini memiliki kapasitas RAM sebesar 2 GB. Apabila digabungkan dengan processor yang memiliki dual slot memory, maka suatu komputer bisa mengadopsi kapasitas sebanyak 4 GB RAM.

Kapasitas RAM sebesar 4 GB sudah lebih dari cukup untuk kebutuhan PC modern saat ini. Dengan RAM 2 GB, suatu PC atau laptop sudah bisa menjalankan multitasking dengan cukup baik, meskipun belum menyangkut multitasking pada program yang sangat berat. Namun untuk keperluan gaming, RAM dengan kapasitas 2 GB atau 2 x 2 GB sudah cukup dan pas.

ü  4 GB

Merupakan RAM generasi DDR 3. Bagi PC atau laptop dengan dual slot, bisa menggunakan 2 x 4 GB hingga memiliki kapasitas RAM sebesar maksimal 8 GB. Saat ini hampir semua PC ataupun laptop menggunakan RAM berjenis DDR 3 baik itu dengan menggunakan kapasitas 2 ataupun 4 GB. Sehingga hal ini menunjukkan bahwa paling tidak, kapasitas RAM maksimal pada PC ataupun laptop saat ini masih banyak berkutat pada angka 4 hingga 8 GB.

ü  8 GB

Pengembangan baru dari sebuah RAM yaitu DDR 4. RAM Jenis DDR 4 sudah mendukung kapasitas sebesar 8 GB untuk satu kartu memorynya. Jadi, ketika user ingin menggabungkannya, bisa dengan memperoleh kapasitas RAM sebesar 16 GB. Kapasitas RAM sebesar itu sudah jauh lebih dari cukup untuk keperluan penggunaan PC dan juga laptop saat ini.

Semua game akan berjalan dengan sangat lancar dan juga cepat tanpa perlu merasakan apa yang namanya lemot. Seluruh aplikasi juga akan berjalan denga sangat maksimal, dan user pasti tidak akan pernah bisa beranjak dari kompter. Kapasitas RAM yang cukup tinggi juga merupakan salah satu cara agar laptop tidak lemot meski dengan berbagai aplikasi yang di buka dalam sekali running.

ü  16 GB

Masih belum puas dengan kapasitas RAM 8 GB per kartu memory nya? RAM jenis DDR 4 juga menawarkan kapasitas yang lebih besar lagi, yaitu sebesar 16 GB per kartu memorynya. Sehingga ketika user menggabungkannya dengan processor yang mendukung dual slot memory, maka user akan memperoleh kapasitas RAM sebesar 32 GB.

Bagi user biasa maupun super user, RAM dengan kapasitas 32 GB pun masih terlalu besar kapasitasnya. Laptop dengan kapasitas RAM terbesar saat ini dipegang oleh Laptop keluaran DELL, dengan mengadopsi kapasitas RAM sebesar 32 GB ini, user bisa menjalankan lebih dari 10 aplikasi dalam sekali klik apabila menggunakan PC dengan kapasitas RAM sebesar ini.

Dari segi personal komputer dan juga laptop, kapasitas RAM 4 dan juga 8 GB masih juara, karena merupakan salah satu standar kapasitas RAM bagi laptop dan juga PC. Namun, kapasitas RAM tertinggi bagi laptop dan personal komputer adalah 32 GB.

5.    SUPER KOMPUTER RAM 300TB

Apabila user merasa bahwa Kapasitas RAM 32 GB terlalu besar untuk, maka hal ini belum sebanding dengan kapasitas RAM yang biasa digunakan pada super komputer yang berteknologi tinggi. Super komputer merupakan sebuah kompter yang diciptakan untuk keperluan tertentu, seperti:

• Database bagi pemerintahan dan militer.
• Database dan juga server bagi laboratorium penelitian.
• Untuk kepentingan pendidikan teknologi.

Biasanya, super komputer memiliki kapasitas Harddisk yang sangat besar, dengan kecepatan processor yang luar biasa cepat untuk membantu mempercepat pekerjaan dari para militer dan juga ilmuwan dalam mengakses suatu informasi. Kapasitas RAM dari sebuah super komputer pun merupakan yang terbesar.

Sebuah super komputer yang berada di Liebniz, Jerman diketahui memiliki kapasitas RAM sebesar 300 TB, yang tentu saja akan sangat berguna bagi para peneliti dan juga akademisi dalam memperoleh informasi dan juga melakukan penelitian dan riset.