RAM, ROM, dan jenis memori
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| RAM/ræm/ | RAM |
| ROM/rɒm/ | ROM |
| volatile/ˈvɒlətaɪl/ | volatil |
| non-volatile/nɒn ˈvɒlətaɪl/ | non-volatil |
| firmware/ˈfɜːmweə/ | firmware |
| bootstrap/ˈbuːtstræp/ | bootstrap |
| SRAM/ˈesræm/ | SRAM |
| DRAM/ˈdiːræm/ | DRAM |
| flip-flop/flɪp flɒp/ | flip-flop |
| capacitor/kəˈpæsɪtə/ | kapasitor |
| refreshed/rɪˈfreʃt/ | disegarkan |
| cache/kæʃ/ | cache |
| PROM/prɒm/ | PROM |
| EPROM/ˈiːprɒm/ | EPROM |
| EEPROM/ˌiːiːˈprɒm/ | EEPROM |
Memori yang ditenun dengan tangan
- Apollo Guidance Computer yang terbang ke Bulan menyimpan programnya dalam memori tali inti: kabel dijalin dengan tangan melalui atau mengelilingi cincin magnetik kecil, satu jalur untuk 1, jalur lain untuk 0.
- Setelah ditenun, tidak ada yang bisa diubah. Itu adalah memori baca-tulis murni, dan ini berarti perangkat lunak penerbangan harus selesai berbulan-bulan sebelum peluncuran.
- Data kerjanya berada dalam memori terpisah yang dapat dihapus dan kehilangan semua isinya saat daya padam.
- Setiap komputer sejak saat itu memiliki dua jenis memori utama yang sama. Pelajaran ini tentang membedakan keduanya dan memilih di antara mereka.
RAM dan ROM
- RAM (Random Access Memory) bersifat volatil: isinya hilang saat daya dimatikan. RAM menyimpan sistem operasi, program yang berjalan dan datanya, dan terus-menerus dibaca dan ditulis.
- ROM (Read-Only Memory) bersifat non-volatil: ia mempertahankan isinya tanpa daya. Ditulis sekali, dan dalam penggunaan normal hanya dibaca.
- ROM menyimpan firmware dan bootstrap yang memulai komputer, atau seluruh program sistem tertanam. RAM besar dan biasanya dapat ditambah; ROM kecil dan tetap.
RAM bersifat volatil dan baca/tulis; ROM bersifat non-volatil dan baca-tulis saja
Laboratorium Perangkat dan Penyimpanan
Klasifikasikan contoh komputasi berdasarkan tugas yang mereka lakukan dalam sistem.
Pernyataan manakah yang benar?
RAM kehilangan isinya tanpa daya (volatil); ROM menyimpannya (non-volatil).
ROM biasanya menyimpan:
ROM bersifat non-volatil dan ditulis sekali, sehingga menyimpan firmware awal. Program yang berjalan berada di RAM.
Contoh terpecahkan: dua pertanyaan favorit
- Jelaskan mengapa komputer dengan RAM lebih banyak berkinerja lebih baik. Komputer dapat menyimpan lebih banyak program dan data dalam memori sekaligus, sehingga pengalihan antara memori dan disk lebih sedikit, sehingga berjalan lebih cepat.
- Nyatakan fungsi ROM dalam PC dan mesin cuci. Dalam PC, kode startup yang memeriksa hardware dan memuat sistem operasi. Dalam mesin cuci, seluruh program kontrol yang tidak pernah berubah.
- Kedua jawaban menyebutkan apa yang disimpan dan mengapa hal itu harus ada di sana.
Komputer dengan RAM lebih besar dapat menampung lebih banyak program dan data sekaligus, sehingga lebih jarang melakukan swap antara memori dan ____, sehingga berjalan lebih cepat.
Ketika RAM penuh, sistem operasi memindahkan halaman ke penyimpanan sekunder dan kembali, dan setiap proses swap ribuan kali lebih lambat daripada akses memori.
Urutan startup
- Nyalakan daya. Prosesor membaca instruksi pertamanya dari ROM, karena RAM masih kosong.
- Firmware memeriksa hardware, lalu memuat sistem operasi dari penyimpanan sekunder ke dalam RAM.
- Sejak saat itu prosesor bekerja dari RAM. ROM memulai sistem; RAM menyimpan kerja aktif.
Modul RAM: cepat, volatil, dan kosong hingga diisi firmware
Urutkan urutan pemulaan.
ROM bersifat non-volatile sehingga firmwrenya ada saat daya dinyalakan; kemudian memuat OS ke RAM yang bersifat volatile.
SRAM dan DRAM
- SRAMRAM (static RAM) menyimpan setiap bit dalam flip-flop beberapa transistor. Cepat dan menggunakan sedikit daya saat diam, tetapi mahal dan menyimpan lebih sedikit bit per chip.
- DRAMRAM (dynamic RAM) menyimpan setiap bit sebagai muatan pada satu kapasitor kecil dengan satu transistor. Lebih murah dan lebih padat, tetapi lebih lambat, dan muatan bocor, sehingga setiap sel harus disegarkan ribuan kali per detik.
- Jadi SRAM digunakan untuk cache prosesor yang kecil dan cepat, dan DRAM untuk memori utama yang besar.
SRAM cepat tetapi mahal, sehingga utamanya digunakan untuk:
SRAM (flip-flop) cepat tetapi tidak padat, ideal untuk cache kecil yang cepat. DRAM digunakan untuk memori utama besar.
DRAM harus diperbarui (ditulis ulang) ribuan kali per detik untuk menjaga datanya.
DRAM menyimpan setiap bit sebagai muatan pada kapasitor, yang bocor — sehingga terus-menerus diperbarui. SRAM tidak memerlukan hal ini.
Cocokkan setiap jenis memori dengan ciri utamanya.
Pembagian RAM/ROM berdasarkan volatilitas; pembagian SRAM/DRAM berdasarkan kecepatan vs kepadatan.
Contoh terpecahkan: mengapa memori ini di sini?
- Jelaskan mengapa sistem tertanam menggunakan DRAM untuk memori utamanya. Sistem ini memerlukan kapasitas memori besar dengan biaya rendah dalam ruang yang kecil, dan kebutuhan kecepatannya tidak terlalu tinggi, sehingga DRAM yang lebih murah dan berdensitas tinggi adalah pilihan yang tepat.
- Jelaskan mengapa cache prosesor menggunakan SRAM. Cache ukurannya kecil dan harus secepat mungkin, serta SRAM tidak memerlukan siklus refresh yang memperlambat kinerjanya, sehingga biaya per bit yang lebih tinggi dapat dibenarkan.
- Satu jawaban berargumen dari segi biaya dan densitas, yang lain dari segi kecepatan. Sebutkan mana yang lebih penting untuk perangkat pada soal tersebut.
Mengapa sistem tertanam menggunakan DRAM alih-alih SRAM untuk memori utamanya? Pilih semua yang berlaku.
Biaya dan kepadatan adalah keunggulan DRAM. DRAM lebih lambat dan memang memerlukan refresh; perangkat menerima keduanya karena persyaratan kecepatannya sederhana.
PROM, EPROM, dan EEPROM
- PROM (Programmable ROM) ditulis sekali oleh pengguna menggunakan programmer, dengan cara membakar fuses. Tidak dapat dihapus.
- EPROM (Erasable Programmable ROM) dihapus melalui sinar ultraviolet kuat melalui jendela kuarsa, seluruh chip sekaligus, dan harus dilepas dari rangkaian untuk melakukannya.
- EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) dihapus dan ditulis ulang secara listrik, per byte, sementara tetap berada dalam rangkaian. Memori Flash adalah turunan yang dioptimalkan untuk menghapus seluruh blok dengan cepat.
EEPROM berbeda dari EPROM karena dapat:
EEPROM dihapus secara elektrik byte demi byte di tempatnya; EPROM membutuhkan UV untuk menghapus seluruh chip; PROM dapat ditulis sekali saja.
Contoh terpecah: "berikan dua perbedaan"
- Berikan dua perbedaan antara EPROM dan EEPROM. Setiap perbedaan dinyatakan untuk kedua jenis tersebut.
- EPROM dihapus menggunakan sinar ultraviolet, sedangkan EEPROM dihapus menggunakan sinyal listrik.
- EPROM menghapus seluruh chip sekaligus dan harus dikeluarkan dari rangkaian, sedangkan EEPROM menghapus per byte dan tetap berada di tempatnya.
- Perbedaan yang hanya diberikan untuk satu sisi saja merupakan setengah dari jawaban yang benar.
Cocokkan setiap jenis ROM dengan cara penghapusan atau penulisan ulang.
Nama-namanya menjelaskan: Dapat Diprogram, Dapat Dihapus Dapat Diprogram, Dapat Dihapus Secara Elektrik Dapat Diprogram.
Memilih memori untuk tugas tertentu
- Cache prosesor: SRAM, karena harus paling cepat dan bisa berukuran kecil.
- Memori utama PC, ponsel, atau sistem tertanam: DRAM, karena harus berkapasitas besar dan murah.
- Firmware yang mungkin perlu diperbarui di lapangan: EEPROM atau flash memory, agar perbaikan dapat diinstal tanpa membuka perangkat.
- Firmware yang tidak boleh berubah sama sekali, diproduksi dalam jumlah jutaan: mask ROM atau PROM, yang termurah dan paling aman.
Firmware router mungkin memerlukan pembaruan keamanan setelah dijual. Memori mana yang harus menyimpannya?
Harus bertahan tanpa daya, jadi bukan RAM, dan harus dapat ditulis ulang di tempat, jadi bukan PROM. EEPROM atau flash dapat diprogram ulang secara elektrik tanpa membuka perangkat.
⟦⟧ Nilai yang sering terlewat
- "ROM tidak dapat ditulis" hanya berlaku untuk mask ROM. PROM ditulis sekali; EPROM dan EEPROM dapat ditulis ulang, sesuai penjelasan di atas.
- Refresh hanya milik DRAM. SRAM menyimpan bit-nya dalam flip-flop dan tidak memerlukan refresh.
- SRAM dan DRAM adalah jenis RAM; PROM, EPROM, dan EEPROM adalah jenis ROM. Jangan mencampur kedua daftar tersebut.
- "Volatile" berkaitan dengan daya, bukan kecepatan. Katakan "kehilangan isinya ketika daya dimatikan".
SRAM harus diperbarui ribuan kali per detik untuk menjaga isinya.
Refresh adalah kebutuhan DRAM, karena muatan kapasitor bocor. Flip-flop mempertahankan keadaannya selama daya menyala.
Anda telah memahaminya
- RAM bersifat volatile, baca/tulis, menyimpan program yang sedang berjalan; ROM bersifat non-volatile, baca-saja, menyimpan firmware; ROM memulai sistem, RAM melakukan proses kerja.
- SRAM menggunakan flip-flop, cepat, tanpa refresh → cache; DRAM menggunakan kapasitor, lebih padat dan murah, memerlukan refresh → memori utama.
- PROM ditulis sekali; EPROM dihapus dengan UV, seluruh chip, keluar dari rangkaian; EEPROM dihapus secara listrik, per byte, di dalam rangkaian (flash = hapus blok).
- Jawaban "perbedaan" menyatakan kedua sisinya; jawaban "mengapa memori ini" berargumen dari kecepatan atau dari biaya dan densitas.