Site Overlay

Bagaimana RAM Bekerja (Ulasan LEngkap dengan Tutorial)

Memori akses acak (RAM) adalah bentuk memori komputer yang paling terkenal. RAM dianggap \ “akses acak \” karena Anda dapat mengakses sel memori secara langsung jika Anda tahu baris dan kolom yang bersinggungan di sel itu.

Kebalikan dari RAM adalah memori akses serial (SAM). SAM menyimpan data sebagai serangkaian sel memori yang hanya dapat diakses secara berurutan (seperti kaset). Jika data tidak ada di lokasi saat ini, setiap sel memori diperiksa sampai data yang diperlukan ditemukan. SAM berfungsi sangat baik untuk buffer memori, di mana data biasanya disimpan sesuai urutan penggunaannya (contoh yang baik adalah memori buffer tekstur pada kartu video). Data RAM, di sisi lain, dapat diakses dalam urutan apa pun.

Mirip dengan mikroprosesor, chip memori adalah sirkuit terintegrasi (IC) yang terbuat dari jutaan transistor dan kapasitor. Menurut Penunlispro.id Dalam bentuk paling umum dari memori komputer, dynamic random access memory (DRAM), transistor dan kapasitor dipasangkan untuk membuat sel memori, yang mewakili satu bit data. Kapasitor menyimpan bit informasi – 0 atau 1 (lihat Bagaimana Bits dan Bytes Bekerja untuk informasi tentang bit). Transistor bertindak sebagai saklar yang memungkinkan sirkuit kontrol pada chip memori membaca kapasitor atau mengubah kondisinya.

Kapasitor seperti ember kecil yang mampu menyimpan elektron. Untuk menyimpan 1 di sel memori, ember diisi dengan elektron. Untuk menyimpan 0, itu dikosongkan. Masalah dengan bucket kapasitor adalah ada kebocoran. Dalam beberapa milidetik, ember penuh menjadi kosong. Oleh karena itu, agar memori dinamis berfungsi, baik CPU atau pengontrol memori harus datang dan mengisi ulang semua kapasitor yang memegang angka 1 sebelum dikeluarkan. Untuk melakukan ini, pengontrol memori membaca memori dan kemudian menulisnya kembali. Operasi penyegaran ini terjadi secara otomatis ribuan kali per detik.

Kapasitor dalam sel memori RAM dinamis seperti ember bocor. Itu perlu di-refresh secara berkala atau itu akan debit ke 0. Operasi refresh ini adalah di mana RAM dinamis mendapatkan namanya. RAM dinamis harus diperbarui secara dinamis sepanjang waktu atau lupa apa yang dipegangnya. Kelemahan dari semua penyegaran ini adalah butuh waktu dan memperlambat ingatan.

Pada artikel ini, Anda akan mempelajari semua tentang apa itu RAM, apa yang harus Anda beli dan cara menginstalnya. Lihat halaman berikutnya untuk mempelajari lebih lanjut tentang RAM dinamis dan sel memori.

Memori terdiri dari bit yang disusun dalam kisi dua dimensi.

Dalam gambar ini, sel merah mewakili 1s dan sel putih mewakili 0s. Dalam animasi, kolom dipilih dan kemudian baris dibebankan untuk menulis data ke kolom tertentu.

Sel-sel memori terukir pada wafer silikon dalam array kolom (bitline) dan baris (wordlines). Perpotongan bitline dan wordline merupakan alamat sel memori.

DRAM bekerja dengan mengirimkan muatan melalui kolom yang sesuai (CAS) untuk mengaktifkan transistor pada setiap bit dalam kolom. Saat menulis, baris baris berisi status kapasitor yang harus diambil. Saat membaca, penguat indera menentukan tingkat pengisian kapasitor. Jika lebih dari 50 persen, itu dibaca sebagai 1; jika tidak, ia membacanya sebagai 0. Penghitung melacak urutan penyegaran berdasarkan pada baris mana yang telah diakses dalam urutan apa. Lamanya waktu yang diperlukan untuk melakukan semua ini sangat singkat sehingga dinyatakan dalam nanodetik (sepersejuta detik). Peringkat chip memori 70ns berarti bahwa dibutuhkan 70 nanodetik untuk sepenuhnya membaca dan mengisi ulang setiap sel.

Sel-sel memori saja tidak ada gunanya tanpa ada cara untuk mendapatkan informasi masuk dan keluar dari mereka. Jadi sel-sel memori memiliki infrastruktur pendukung keseluruhan dari sirkuit khusus lainnya. Sirkuit ini menjalankan fungsi seperti:

Mengidentifikasi setiap baris dan kolom (pilih alamat baris dan alamat kolom pilih)
Melacak urutan penyegaran (penghitung)
Membaca dan mengembalikan sinyal dari sel (penguat indera)
Memberitahu sel apakah harus menerima biaya atau tidak (memungkinkan penulisan)

Fungsi lain dari pengontrol memori mencakup serangkaian tugas yang mencakup mengidentifikasi jenis, kecepatan, dan jumlah memori serta memeriksa kesalahan.

RAM statis berfungsi berbeda dari DRAM. Kami akan melihat caranya di bagian selanjutnya.

RAM statis menggunakan teknologi yang sama sekali berbeda. Dalam RAM statis, suatu bentuk flip-flop menampung setiap bit memori (lihat Bagaimana Boolean Logic Bekerja untuk perincian tentang flip-flop). Sebuah flip-flop untuk sel memori membutuhkan empat atau enam transistor bersama dengan beberapa kabel, tetapi tidak pernah harus di-refresh. Ini membuat RAM statis jauh lebih cepat daripada RAM dinamis. Namun, karena memiliki lebih banyak bagian, sel memori statis membutuhkan lebih banyak ruang pada chip daripada sel memori dinamis. Oleh karena itu, Anda mendapatkan lebih sedikit memori per chip, dan itu membuat RAM statis jauh lebih mahal.

RAM statis cepat dan mahal, dan RAM dinamis lebih murah dan lebih lambat. Jadi RAM statis digunakan untuk membuat cache kecepatan-sensitif CPU, sementara RAM dinamis membentuk ruang sistem RAM yang lebih besar.

Chip memori pada komputer desktop awalnya menggunakan konfigurasi pin yang disebut paket dual inline (DIP). Konfigurasi pin ini dapat disolder ke lubang di motherboard komputer atau dicolokkan ke soket yang disolder pada motherboard. Metode ini bekerja dengan baik ketika komputer biasanya beroperasi pada beberapa megabyte atau kurang dari RAM, tetapi karena kebutuhan memori meningkat, jumlah chip yang membutuhkan ruang pada motherboard meningkat.

Solusinya adalah menempatkan chip memori, bersama dengan semua komponen pendukung, pada papan sirkuit cetak (PCB) terpisah yang kemudian dapat dicolokkan ke konektor khusus (bank memori) pada motherboard. Sebagian besar chip ini menggunakan konfigurasi pin J-lead (SOJ) garis kecil, tetapi beberapa produsen juga menggunakan konfigurasi paket garis kecil tipis (TSOP). Perbedaan utama antara jenis pin yang lebih baru ini dan konfigurasi DIP asli adalah bahwa chip SOJ dan TSOP dipasang di permukaan ke PCB. Dengan kata lain, pin disolder langsung ke permukaan papan, tidak dimasukkan ke dalam lubang atau soket.

Chip memori biasanya hanya tersedia sebagai bagian dari kartu yang disebut modul. Anda mungkin telah melihat memori terdaftar sebagai 8×32 atau 4×16. Angka-angka ini mewakili jumlah chip yang dikalikan dengan kapasitas masing-masing chip individu, yang diukur dalam megabit (Mb), atau satu juta bit. Ambil hasilnya dan bagi dengan delapan untuk mendapatkan jumlah megabita pada modul itu. Sebagai contoh, 4×32 berarti bahwa modul memiliki empat chip 32-megabit. Kalikan 4 dengan 32 dan Anda mendapatkan 128 megabit. Karena kita tahu bahwa sebuah byte memiliki 8 bit, kita perlu membagi hasil kita menjadi 128 dengan 8. Hasil kita adalah 16 megabita!

Pada bagian selanjutnya kita akan melihat beberapa jenis RAM umum lainnya.

Macam RAM

Berikut adalah beberapa bentuk RAM yang sering:

SRAM: Reminiscence entri acak statis menggunakan sejumlah transistor, kadang-kadang 4 sampai 6, untuk setiap sel memori namun tidak memiliki kapasitor di setiap sel. Ini digunakan terutama untuk cache.
DRAM: Reminiscence entri acak dinamis memiliki sel memori dengan transistor berpasangan dan kapasitor yang membutuhkan penyegaran tetap.
FPM DRAM: Modus entri acak dinamis halaman web cepat adalah jenis unik DRAM. Ia menunggu melalui sarana lengkap untuk menemukan sedikit informasi dengan kolom dan baris setelah mempelajari bit lebih awal dari yang dimulai pada bit berikutnya. Sebagian besar biaya pengalihan ke cache L2 adalah sekitar 176 MBps.
EDO DRAM: Reminiscence entri acak dinamis data-keluar yang berkepanjangan tidak mengantisipasi semua pemrosesan bit primer lebih awal daripada bertahan dengan yang berikutnya. Secepat karena kesepakatan dengan bit utama terletak, EDO DRAM mulai mencari bit berikutnya. Ini sekitar 5% lebih cepat dari FPM. Sebagian besar biaya pengalihan ke cache L2 adalah sekitar 264 MBps.
SDRAM: Reminiscence entri acak dinamis sinkron memanfaatkan ide mode burst untuk secara signifikan meningkatkan efisiensi. Hal ini dilakukan dengan tetap berada di baris yang berisi bit yang diminta dan mentransfer dengan cepat melalui kolom, mempelajari setiap bit karena ia berjalan. Konsepnya adalah bahwa lebih sering info yang diinginkan oleh CPU mungkin akan berurutan. SDRAM sekitar 5% lebih cepat dari EDO RAM dan merupakan jenis yang paling umum di desktop saat ini. Sebagian besar biaya pengalihan ke cache L2 adalah sekitar 528 MBps.
DDR SDRAM: RAM dinamis ganda biaya informasi sinkron mirip dengan SDRAM selain itu memiliki peningkatan bandwidth, yang berarti kecepatan lebih tinggi. Sebagian besar biaya pengalihan ke cache L2 sekitar 1.064 MBps (untuk DDR SDRAM 133 MHZ).
RDRAM: Rambus dynamic random entry reminiscence adalah perubahan radikal dari struktur DRAM sebelumnya. Dirancang oleh Rambus, RDRAM menggunakan modul reminiscence in-line Rambus (RIMM), yang analog dengan pengukuran dan konfigurasi pin ke DIMM biasa. Apa yang membuat RDRAM sangat berbeda adalah penggunaan bus informasi berkecepatan tinggi tertentu yang dikenal sebagai saluran Rambus. Chip reminiscence RDRAM bekerja secara paralel untuk mewujudkan biaya informasi sebesar 800 MHz, atau 1.600 MBps. Karena mereka berfungsi pada kecepatan yang berlebihan, mereka menghasilkan lebih banyak kehangatan daripada berbagai bentuk chip. Untuk membantu menghilangkan kelebihan panas, chip Rambus dilengkapi dengan penyebar kehangatan, yang tampaknya seperti wafer kurus panjang. Identik dengan variasi DIMM yang lebih kecil, ada juga SO-RIMM, yang dirancang untuk sistem komputer buku saku.
Credit credit Reminiscence Card: reminiscence kartu bank adalah modul reminiscence DRAM mandiri yang terhubung langsung ke slot tertentu untuk digunakan dalam komputer notebook.
PCMCIA Reminiscence Card: Satu modul DRAM mandiri lainnya untuk notebook, bermain kartu semacam ini biasanya tidak berpemilik dan dapat bekerja dengan pc buku saku yang bus sistemnya cocok dengan konfigurasi kartu reminiscence.
CMOS RAM: CMOS RAM adalah periode waktu untuk sejumlah kecil memori yang digunakan oleh komputer Anda dan gadget lain untuk mengingat kembali masalah seperti pengaturan hard disk – lihat Mengapa komputer saya memerlukan baterai? untuk keterangan khusus. Reminiscence ini menggunakan baterai kecil untuk memasoknya dengan fasilitas yang diinginkannya untuk menjaga konten reminiscence.
VRAM: VideoRAM, sering dikenal sebagai multiport dynamic random entry entry reminiscence (MPDRAM), adalah jenis RAM yang digunakan terutama untuk adapter video atau akselerator 3-D. Setengah “multiport” berasal dari kebenaran bahwa VRAM biasanya memiliki dua port entri yang tidak bias sebagai pengganti 1, yang memungkinkan CPU dan prosesor grafis untuk memasukkan RAM secara bersamaan. VRAM terletak pada kartu grafis dan tersedia dalam cukup banyak codec, banyak yang berpemilik. Kuantitas VRAM adalah masalah mencari tahu dalam resolusi dan kedalaman warna pertunjukan. VRAM dapat digunakan untuk membawa info spesifik grafis yang menyerupai data geometri 3-D dan peta tekstur. VRAM multiport sejati cenderung mahal, jadi saat ini, banyak kartu grafis yang menggunakan SGRAM (RAM grafik sinkron) sebagai gantinya. Efisiensi agak serupa, namun SGRAM lebih murah.

Untuk pemeriksaan lengkap tentang jenis RAM, cobalah Kingston Technology Ultimate Memory Guide.