apabae

Hardware », Komputer »

Random Access Memory ( RAM ) Dan Perbedaannya

Memory biasanya disebut sebagai RAM, singkatan dari Random Access Memory. Memory berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sementara.

Memory bekerja dengan menyimpan & menyuplai data-data penting yg dibutuhkan Processor dengan cepat untuk diolah menjadi informasi. Karena itulah, fungsi kapasitas merupakan hal terpenting pada memory.

Dimana semakin besar kapasitasnya, maka semakin banyak data yang dapat disimpan dan disuplai, yang akhirnya membuat Processor bekerja lebih cepat. Suplai data ke RAM berasal dari Hard Disk, suatu peralatan yang dapat menyimpan data secara permanen.

Ilustrasi Cara Kerja Memory

Cara kerja Processor dalam sistem Komputer



Pada saat kita menyalakan komputer, device yang pertama kali bekerja adalah Processor. Processor berfungsi sebagai pengolah data dan meminta data dari storage, yaitu Hard Disk (HDD). Artinya data tersebut dikirim dari Hard Disk setelah ada permintaan dari Processor.

Tapi prakteknya hal ini sulit dilakukan karena perbedaan teknologi antara Processor & Hard Disk. Processor sendiri adalah komponen digital murni, dan akan memproses data dengan sangat cepat (Bandwidth tertinggi P4 saat ini 6,4 GB/s dengan FSB 800MHz). Sedangkan Hard Disk sebagian besar teknologinya merupakan mekanis yang tentu cukup lambat dibandingkan digital (Bandwidth atau Transfer Rate HDD Serial ATA berkisar 150 MB/s). Secara teoritis kecepatan data Processor berkisar 46x lebih cepat dibanding HDD. Artinya, apabila Processor menunggu pasokan data dari HDD akan terjadi “Bottle-Neck” yang sangat parah.

Untuk mengatasi keadaan itu, diperlukan device Memory Utama (Primary Memory) atau disebut RAM. RAM merupakan singkatan dari Random Access Memory. RAM berfungsi untuk membantu Processor dalam penyediaan data “super cepat” yang dibutuhkan.

RAM berfungsi layaknya seperti HDD Digital, karena seluruh komponen RAM sudah menggunakan teknologi digital. Dengan RAM, maka Processor tidak perlu menunggu kiriman data dari HDD. Saat ini RAM DDR2 mempunyai bandwidth 3,2 GB/s (PC400), agar tidak menganggu pasokan maka saat ini Motherboard menggunakan teknologi Dual Channel yang dapat melipatgandakan bandwidth menjadi 2x dengan memperbesar arsitektur menjadi 128-bit. Itu artinya, 2 keping DDR2 dalam mode Dual Channel dapat memasok data dalam jumlah yang pas ke Processor (3,2 GB/s x Dual Channel = 6,4 GB/s).

Faktor-faktor Penting pada RAM

• Type menerangkan jenis (variasi) RAM berdasarkan teknologi yang digunakannya, seperti SDRAM, DDR atau DDR2. Hal ini kadang juga disebut sebagai “interface”. Contoh : Visipro DDR 256Mb PC266 berarti menggunakan teknologi DDR.

• Capacity menerangkan seberapa besar kapasitas penyimpanan data RAM dalam satuan Gigabyte (GB) atau Megabyte (MB). Kapasitas merupakan faktor terpenting pada sebuah RAM karena fungsiny sebagai penyimpan data. Contoh : Visipro DDR2 512Mb PC4300 berarti memiliki kapasitas 512 Megabyte.

• FSB (singkatan dari Front Side Bus), yaitu besar jalur data antara Processor dam RAM dalam satuan Megahertz. Satuan FSB Processor dan RAM harusnya memiliki angka yg sama agar data dapat ditransfer secara optimal [Lihat pada tabel Dual Channel RAM]. Contoh : Visipro DDR2 256MB PC3200 berarti memiliki FSB 400MHz (PC3200 dibagi 8 byte).

• Fungsi, menerangkan fungsi dari RAM, seperti Unbuffered (digunakan pada Desktop), ECC, atau Registered (keduanya digunakan pada Server). [Lihat pada segmen Apa itu Unbuffered, ECC dan Registered ?] Unbuffered merupakan tipe RAM biasa yg digunakan oleh komputer secara umum, ECC (Error Correction Code) biasa dipakai pada komputer Workstation / Low End Server & ECC Registered umum dipakai pada Medium to High End Server. Contoh : Visipro DDR2 1GB PC4300 ECC Registered artinya memiliki fungsi ECC Registered pada modulnya.

• Bandwith merupakan besarnya data yang dapat ditransfer atau diolah dalam waktu satu detik (satuan MB/s atau Megabyte per-secon). Umumnya saat ini RAM DDR/DDR2 mencantumkan bandwidth pada Module RAM. Bandwidth bisa didapat dari perkalian FSB x Arsitektur. Arsitektur RAM adalah 64-bit (8byte), sehingga jika DDR PC266 memiliki FSB 266 MHz sama dengan 266 MHz x 8 byte = 2100 MB/s. Ini artinya bahwa DDR PC266 (FSB) sama dengan DDR PC2100 (Bandwidth). Contoh : Visipro DDR2 512MB PC4300 artinya memiliki bandwidth 4300MB/s.

Contoh Tabel Bandwidth

• Jumlah IC menerangkan berapa banyak chip (IC) yg dipasang pada module RAM. Semakin sedikit jumlah IC-nya, semakin tinggi densitas (kapasitas per-IC). Umumnya adalah 4, 8, 16 IC (pada RAM standar). Pada RAM ECC memiliki jumlah IC 9 & 16, dan pada ECC Registered memiliki jumlah IC 9 & 16 ditambah 1 ICC yg berfungsi sebagai Registered. Contoh : Visipro DDR 256MB dapat memiliki 4, 8 atau 16 IC. Apabila menggunakan 4IC artinya densitas IC = 64MB, 8IC = 32MB & 16IC = 16MB.* IC yang dipasang hanya pada satu sisi keping RAM disebut Single-Side (4, 8, 9 IC), sedangkan yang dipasang pada dua keping RAM disebut Double-Side (16 & 18 IC).

Apa itu SDRAM, DDR dan RDRAM ?

• SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) - Type RAM yg dibuat pada tahun 1996. SDRAM merupakan RAM yg sangat legendaris, dan mampu bertahan lama dalam perkembangan system komputer. 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. Saat ini SDRAM sudah tidak dipakai lagi oleh platform komputer, terakhir digunakan pada Pentium 4 versi generasi pertama. Tipe-tipe SDRAM : SDRAM 32, 64, 128, 256, 512MB PC100/133.

• DDR (Double Data Rate) - Type 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. DDR masih digunakan pada berbagai platform yang ada, seperti Pentium 4 & Celeron D dan akan segera digantikan dengan teknologi DDR2. Tipe-tipe DDR : DDR 128, 256, 512, 1.024MB PC2100/2700/3200.

• DDR2 (Double Data Rate Generation 2) - DDR2 merupakan generasi lanjutan dari DDR dengan perbaikan berbagai fitur, seperti penggunakan IC BGA (Ball Grid Array) yg tahan panas & memiliki densitas tinggi serta FSB yang lebih tinggi. Karakteristik teknis DDR2 adalah 240-pin, 1.8V & FSB 400/533/667/800 MHz. DDR2 memiliki kapasitas yang lebih besar dari DDR, dimana nantinya bisa mencapai 2GB / modul. Dan saat ini DDR2 akan menjadi standar untuk semua platform Intel 2006 dan seterusnya. Tipe-tipe DDR2 : DDR 256, 512, 1.024MB PC3200/4300/5300/6400.

• RDRAM (Rambus Dynamic RAM) - Type RAM yg pertamakali dibuat tahun 1999. RDRAM merupakan RAM yg menggunakan teknologi baru yg dikembangkan oleh perusahaan bernama Rambus. RDRAM mempunyai kemampuan bandwidth yg menyamai kebutuhan bandwidth pada processor Intel Pentium 4. Teknologi Dual Channel pertamakali diperkenalkan oleh RDRAM. Berbeda dengan yg lain RDRAM mempunyai tipe pengolahan Serial, dibanding SDRAM & DDR yg mengolah secara Paralel. Karakteristik teknis dari RDRAM adalah 184-pin, 2.5V & FSB 800, 1.066 dengan aristektur 16-bit (2 byte). Saat ini semua tipe RDRAM tidak digunakan lagi pada komputer karena harganya yg terlalu mahal dan performance-nya sudah dapat disamai oleh DDR/DDR2. Tipe-tipe RDRAM : RDRAM 64, 128, 256, 512MB PC800/1.066 MHz.

Mengapa disebut sebagai RAM ?

Gambar berbagai Variasi Memory

Penyebutan RAM untuk membedakannya dengan variasi memory lain pada komputer, karena ada terdapat beberapa jenis pada sistemnya.

RAM (Random Access Memory), sesuai dengan namanya berarti Memory yg dapat mengakses data secara acak (random). Itu artinya data dapat diakses dengan lebih cepat, karena controller memory dapat langsung menuju tempat bit data disimpan secara langsung –lalu mengaksesnya.

Beberapa variasi Memory pada komputer :

• Cache Memory, memory yang terletak pada Processor.
• Cache Buffer, memory yang terletak Hard Disk.
• Flash Memory, memory non-volatile yang dipakai sebagai eksternal/internal storage pada device tertentu, seperti PDA.
• CMOS (BIOS), suatu memory pada Motherboard yang berfungsi sebagai pengenal setiap device yg di-install pada MB tsb.

Apa itu Dynamic RAM ?

RAM yang dinamis adalah satu variasi integrated circuit (chip) yang digunakan pada RAM. Dynamic RAM hanya dapat menyimpan data apabila ada tenaga (power) yang diberikan padanya (refresh). Apabila tenaganya hilang, maka data yang dismpan juga akan hilang dengan sendirinya. Untuk itu dibutuhkan suplai tenaga terus-menerus agar RAM bekerja sebagaimana mestinya. Hal inilah yang disebut sebagai istilah Volatile.

Lawan dari Dynamic RAM adalah Static RAM (SRAM). Static RAM biasanya digunakan pada Cache Memory & Cache Buffer. Static RAM berharga mahal karena bekerja super-cepat dalam mentransfer data.



Gambar sebuah Static RAM (Cache Memory pada Processor)

Apa itu Unbuffered, ECC dan Registered ?



Gambar sebuah DDR ECC Registered

• Unbuffered menerangkan istilah RAM yg biasa digunakan pada platform desktop. Unbuffered merupakan RAM yang ‘jenis biasa’, dan istilah ini jarang digunakan. Umumnya semua tipe RAM biasa (baik DDR maupun DDR2) merupakan tipe Unbuffered.
• ECC merupakan singkatan dari Error Correction Code, merupakan suatu fungsi yg dapat melakukan pengecekan error dua bit data, dan mengkoreksi satu bit dari data yang error tersebut. ECC dapat di-analogikan sebagai Satuan Pengamanan (Security Officer) yang bertugas melakukan pengecekan setiap pengunjung yang masuk kesuatu gedung. ECC biasa digunakan pada platform komputer workstation atau low-end server.
• ECC Registered merupakan satu fungsi RAM yang melakukan penanganan data dalam jumlah / kapasitas besar, seperti server. Registered dapat dianalogikan sebagai fungsi “power-steering” pada Mobil, dimana setir mobil terasa ringan walau putaran roda berputar berat.

Apakah ada perbedaan fisik antara Unbuffered, ECC dan Registered ?

• Unbuffered, ECC dan Registered agak berbeda sedikit secara fisik. Umumnya RAM terdiri dari 4, 8 atau 16 keping IC.
• ECC terdiri dari keping IC yang jumlahnya dapat dibagi dengan angka 3 atau 5. ECC dapat dilihat dari jumlah IC-nya, yaitu 5 IC (dapat dibagi 5), 9 IC (dapat dibagi 3) atau 18 IC (dapat dibagi 3).
• Registered biasanya mempunyai satu chips yang dipasang secara horizontal (melintang). Chip ini berfungsi sebagai registerered.

Apa itu Bandwith Memory ?

Bandwitdh adalah nilai yang menunjukkan banyaknya data yang dapat di-transfer dalam waktu satu detik. Satuan Bandwitdh adalah Mb/s. Bandwidth menunjukkan kinerja yang sesungguhnya dari RAM.

Secara teori Bandwith dapat dihitungkan menggunakan rumus sebagai berikut :



Umumnya pada RAM DDR, nilai FSB jarang dituliskan dan diganti dengan nilai bandwidth-nya. Arsitektur RAM (DDR/DDR2) sendiri umumnya adalah 64-bit (atau 8 byte). RAM dengan mode Dual Channel berarti memiliki arsitektur 64-bit x 2 = 128 bit atau 16-byte. Dual channel membuat bandwidth RAM menjadi dua kali lipat lebih besar.

Contoh :

• DDR Visipro 256Mb PC266 sering ditulis sebagai PC2100 (Bandwidth dari PC266), hasil perkalian dari 64-bit (8 byte) x 266 MHz = 2.128 MB/s ~ pembulatan jadi 2.100.
• DDR Visipro 128Mb PC333 sering ditulis sebagai PC2700 (Bandwidth dari PC333), hasil perkalian dari 64-bit (8 byte) x 333 MHz = 2.664 MB/s ~ pembulatan jadi 2.700.
• DDR Visipro 512Mb PC400 sering ditulis sebagai PC3200 (Bandwidth dari PC400), hasil perkalian dari 64-bit (8 byte) x 400 MHz = 3.200 MB/s.
• DDR2 Visipro 1GB PC533 sering ditulis sebagai PC4200, hasil perkalian dari 64-bit (8 byte) x 533 MHz = 4.264 MB/s ~ pembulatan jadi 4.200.
• DDR2 Visipro 1GB PC667 sering ditulis sebagai PC5300, hasil perkalian dari 64-bit (8 byte) x 667 MHz = 5.336 MB/s ~ pembulatan jadi 5.300.

Gambar sebuah perhitungan Bandwidth & Dual Channel

Apa itu Dual Channel RAM ?

Dual Channel RAM adalah satu fitur motherboard yang memungkinkan peningkatan bandwitdh RAM menjadi lebih lebar (wider). Dengan Dual Channel, maka bandwith yang tersedia menjadi dua kali lipat dibandingkan dengan instalasi satu keping RAM (penggandaan nilai arsitektur). Pemakaian Dual Channel memerlukan dua keping RAM yang identik, dan saat ini sudah diterapkan pada platform DDR PC3200, PC4200 & PC5300. Dulunya Dual Channel dikenal pada RDRAM.

Dengan dual channel, maka bandwith yang mampu diberikan oleh DDR PC3200 dapat sebesar 6,4 Gb/s, sedangkan jika menggunakan single channel hanya 3,2 Gb/s saja.

Gambar RAM DDR2 Dual Channel & Slot DIMM pada Motherboard

Dual Channel adalah teknologi pada chipset Motherboard –bukan RAM-nya. Setiap DDR yg digunakan bisa dikonfigurasi pada mode Single mapun Dual Channel. Dulunya konfigurasi Dual Channel memerlukan dua keping RAM yang identik (baik dari sisi tipe, kapasitas, FSB, sampai ke tipe IC). Tapi pada saat ini ada teknologi yang disebut Intel Flex Memory Technology pada platform Motherboard Intel yang mengizinkan dua tipe RAM yg tidak identik (tipe harus tetap identik) untuk dipasang pada konfigurasi Dual Channel.

SODIMM (Small Outline Dual In-line Memory Module)

SODIMM merupakan tipe RAM yang digunakan pada Notebook. SODIMM memiliki interface, teknologi & spesifikasi yang kurang lebih sama dengan RAM biasa, tapi dengan ukuran yang lebih kompak dan kecil. SODIMM merupakan istilah yang mengacu pada nama slot motherboard dimana RAM tersebut dipasang, dimana jika pada Motherboard sebuah PC disebut DIMM biasa.

Saat ini peran SODIMM semakin penting mengikuti perkembangan pesat Notebook yang dipakai oleh pengguna. Teknologi terakhir pada SODIMM adalah DDR & DDR2 sama seperti teknologi PC.


Gambar sebuah DDR DIMM dan DDR SODIMM

Kategorisasi Modul RAM

Didunia dikenal ada beberapa kategorisasi Modul RAM menurut tipe pembuatannya sebegai berikut :


Gambar berbagai Modul RAM

• Original modules Original Modules adalah RAM yang diproduksi oleh berbagai vendor terkemuka yg juga memproduksi IC. Biasanya selalu menggunakan IC Major Brand. PCB yang digunakan kadang berkualitas, tapi kadang standar (cost issue). Contoh : Hynix original, Micron original, Samsung original.

• Major Brand modules Major Brand Modules diproduksi dan diassembly oleh manufaktur tertentu berdasarkan pesanan vendor pembuatnya. Biasanya selalu menggunakan IC Major Brand, dan juga menggunakan PCB berkualitas. Contoh : Visipro, Kingston, Mushkin, Buffalo etc.

• OEM modules Tidak menggunakan IC Major Brand (kemungkinan 1st Grade), kadangkala menggunakan PCB yg berkualitas dan kadang standar. OEM hanya memberi merek pada modul mereka, sedangkan RAM tsb dibuat oleh pihak lain. Contoh : TwinMos, Apacer, V-Gen. Kualitas IC (Integrated Circuit) yang dipergunakan pada RAM Gambar sebuah IC merek Hyni

• Major Brand DRAM IC diproduksi oleh manufaktur terkenal dan membawa nama brand mereka sendiri (seperti Micron, Infineon, Hynix, Samsung, dsb). Dari Wafer sampai menjadi IC dilakukan testing ketat untuk memastikan tidak ada cacat produk. IC Major Brand merupakan IC dengan kualitas terbaik. Contoh : Visipro, Kingston, Mushkin, Corsair.

• 1st grade DRAM Hanya wafer yg diproduksi oleh manufaktur, sedangkan IC dibuat oleh perusahaan OEM yg membawa merek mereka sendiri. IC jenis ini diragukan kualitasnya, karena wafer belum tentu datang dari manufaktur yg baik. Tapi, kadangkala IC 1st Grade memiliki kualitas & nama yg sama dengan Major Brand, tapi tidak melewati testing 100%. Contoh : Spectech, TwinMos, Apacer.

• 2nd grade DRAM IC ini memiliki cacat produk karena ketika ditesting mengalami error pada beberapa bagiannya (seperti kesalahan wafer cut). IC ini masih tetap digunakan pada device low-end seperti perlengkapan rumah tangga, mainan, dsb. Tapi beberapa merek RAM menggunakan IC ini untuk menekan harga.

Karakteristik sebuah Modul RAM

• Printed Circuit Board (PCB). Umumnya RAM memiliki PCB dengan 6-layers.
• SMT. SMT adalah komponen elektronik penunjang seperti resistor, kapasitor, dsb.
• Notch. Merupakan lubang pengunci agar RAM Cuma bisa masuk ke slot yg sesuai.
• Pin. Kaki-kaki RAM yg berhubungan (contact) dengan slot Motherboard.
• ICs (Integrated Circuit). Komponen elektronik Memory.
• Serial Presence Detect (SPD). Sebuah IC kecil penyimpan data konfigurasi dari RAM.
• Circuit. Jalur-jalur listrik / data yg menghubungkan item komponen pada RAM.

Gambar sebuah Modul dengan karakteristik sebuah RAM.

RAM pada Motherboard

Pada platform Motherboard sebuah RAM diletakkan pada slot khusus yang dinamakan DIMM (PC Desktop) atau SODIMM (Notebook, Laptop). DIMM merupakan singkatan dari Dual In-Line Memory Module, sedangkan SODIMM singkatan dari Small Outline - DIMM.

Pada sistem Motherboard karakteristik sebuah RAM sangat bergantung pada chipset yang digunakan, misalnya chipset Intel 865G mengharuskan motherboard menggunakan DDR PC3200 Dual Channel, maka sistem platform Motherboard akan menyediakan tipe slot DIMM yang sesuai.

Saat ini umumnya sebuah motherboard menyediakan konfigurasi Dual Channel pada slot, dan pada Motherboard ATX/BTX Desktop tersedia 4 slot-channel, Motherboard micro-ATX/BTX tersedia 2 slot-channel, Motherboard Notebook tersedia 1 & 2 slot-channel (umumnya dua) dan beberapa tipe Motherboard Server tersedia lebih dari 4 slot-channel.

Beberapa konfigurasi DIMM :

• RAM DDR Unbuffered menggunakan slot DIMM 184-pin 2.5V (umumnya pada chipset Intel 845xx, 865xx & 915xx).
• RAM DDR ECC menggunakan slot DIMM 184-pin 2.5V (umumnya pada chipset Intel 875P, 925X).
• RAM DDR ECC Registered menggunakan slot DIMM 184-pin 2.5V ECC Registered (umumnya dipakai pada berbagai tipe Motherboard Server).
• RAM DDR2 Unbuffered menggunakan slot DIMM 200-pin 1.8V (umumnya pada chipset Intel 925X, 945xx)
• RAM DDR2 ECC menggunakan slot DIMM 200-pin 2.5V (umumnya pada chipset Intel 955X dan 975X)
• RAM DDR Unbuffered menggunakan slot DIMM 184-pin 2.5V (umumnya pada berbagai tipe Motherboard Server).

Gambar sebuah Motherboard & Konfigurasi RAM

Beberapa istilah Tambahan pada RAM

• CAS Latency (CL). CAS singkatan dari Column Address Strobe Latency, yaitu waktu tunggu ketika bit data berpindah dari baris (Row) ke Kolom pada matriks penyimpanan Memory. Umumnya DDR memiliki CL 2.5 dan DDR2 CL 4. CL dapat disetting melalui BIOS, dan umumnya dipergunakan sebagai salah satu teknik Overclocking & Tweaking.

• Serial Presence Detect (SPD). Chip kecil yg berisi informasi mengenai karakteristik RAM. SPD dapat diartikan sebagai BIOS pada RAM yang menyimpan semua data dan konfigurasi RAM tersebut.
• Double Side RAM. Sebuah modul RAM yg memiliki IC didua sisi PCB. Biasanya RAM dengan jumlah IC 16 dan 18.
• Internal Trace Layer. Setiap PCB memiliki layer (lapisan) tertentu. Ini untuk mengadaptasi panjangnya sirkuti pada modul RAM sehingga harus ditempatkan pada setiap layer. Layer juga berfungsi agar tidak terjadi interferensi antar sirkuit.

Sumber : Berbagai Sumber