Memori Semikonduktor, Jenis-jenis Memori Semikonduktor dan Metode Pengalamatan Memori

1. Pengertian Memori Semikonduktor dan Jenisnya

Memori 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).

Kebanyakan Memori Semikonduktor memiliki sifat Random Access (akses acak) yang datanya dapat diakses dalam waktu yang tetap namun tidak mempedulikan lokasi letak data tersebut dalam memori. Dengan adanya Sifat Akses Acak atau Random Access ini, Memori Semikonduktor dapat lebih efisien dalam mengakses data baik dalam penyimpanan maupun pencarian data. Hal ini sangat berbeda dengan perangkat memori yang bersifat Memori Urut seperti Compact Disk (CD) dan Tape Magnetik. Memori Urut hanya dapat mengakses data secara berurutan karena batasan gerakan mekanikal dari media penyimpanannya yang mengharuskan pengaksesan data secara berurutan. Dengan demikian waktu akses Perangkat Memori Urut ini menjadi lebih lama dari memori semikonduktor yang memiliki sifat Random Access ini.

Secara umum, waktu akses satu byte pada Memori Semikonduktor adalah dalam hitungan beberapa nanodetik sedangkan waktu akses satu byte pada Hard disk adalah dalam kisaran milidetik. Oleh karena itu, Memori Semikonduktor sering digunakan sebagai Memori Utama (Primary Storage) pada Komputer.

Dalam sebuah Chip Memori Semikonduktor, setiap Bit data biner disimpan dalam sirkuit kecil yang disebut dengan Sel Memori. Sel Memori tersebut terdiri dari satu hingga beberapa Transistor. Sel-sel Memori diletakan dalam Array persegi panjang pada permukaan Chip. Sel-sel Memori 1 bit dikelompokan dalam satuan kecil yang disebut dengan “Kata” yang diakses bersama-sama sebagai alamat memori tunggal. Memori yang dihasilkan untuk kepanjangan Kata adalah berdasarkan kelipatan 2 seperti 1, 2, 4 dan 8 bit.

2. Jenis-jenis Memori Semikonduktor

1. 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.

2. 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.

ROM YANG DAPAT DIPROGRAM:

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.

ROM YANG DAPAT DIHAPUS & DIPROGRAM:

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.

3. METODE PENGALAMATAN MEMORI

Metode pengalamatan adalah bagaimana cara menunjuk dan mengalamati suatu lokasi memori pada sebuah alamat di mana operand akan diambil. Mode pengalamatan diterapkan pada set instruksi, pengalamatan memberikan fleksibilitas khusus yang sangat penting. Mode pengalamatan ini meliputi direct addressing, indirect addressing, dan immediate addressing.

1. Direct Addresing

Dalam mode pengalamatan direct addressing, harga yang akan dipakai diambil langsung dalam alamat memori lain. Contohnya: MOV A,30h. Dalam instruksi ini akan dibaca data dari RAM internal dengan alamat 30h dan kemudian disimpan dalam akumulator. Mode pengalamatan ini cukup cepat, meskipun harga yang didapat tidak langsung seperti immediate, namun cukup cepat karena disimpan dalam RAM internal. Demikian pula akan lebih mudah menggunakan mode ini daripada mode immediate karena harga yang didapat bisa dari lokasi memori yang mungkin variabel.

Kelebihan dan kekurangan dari Direct Addresing antara lain :

Kelebihan:

Field alamat berisi efektif address sebuah operand

Kelemahan:

Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word

2. Indirect Addresing

Mode pengalamatan indirect addressing sangat berguna karena dapat memberikan fleksibilitas tinggi dalam mengalamati suatu harga. Mode ini pula satu-satunya cara untuk mengakses 128 byte lebih dari RAM internal pada keluarga 8052. Contoh: MOV A,@R0. Dalam instruksi tersebut, 89C51 akan mengambil harga yang berada pada alamat memori yang ditunjukkan oleh isi dari R0 dan kemudian mengisikannya ke akumulator. Mode pengalamatan indirect addressing selalu merujuk pada RAM internal dan tidak pernah merujuk pada SFR. Karena itu, menggunakan mode ini untuk mengalamati alamat lebih dari 7Fh hanya digunakan untuk keluarga 8052 yang memiliki 256 byte spasi RAM internal.

Kelebihan dan kekurangan dari Indirect Addresing antara lain :

Kelebihan

Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi

Kekurangan

Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat preoses operasi

3. Immediate Addresing

Mode pengalamatan immediate addressing sangat umum dipakai karena harga yang akan disimpan dalam memori langsung mengikuti kode operasi dalam memori. Dengan kata lain, tidak diperlukan pengambilan harga dari alamat lain untuk disimpan. Contohnya: MOV A,#20h. Dalam instruksi tersebut, akumulator akan diisi dengan harga yang langsung mengikutinya, dalam hal ini 20h. Mode ini sangatlah cepat karena harga yang dipakai langsung tersedia.

Kelebihan dan kekurangan dari Immedieate Addresing antara lain :

Keuntungan

Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand
Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat

Kekurangan

Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat

Search This Blog

RMF-BLOG