Memori Semi Konduktor

Gambar Struktur Memori Semi konduktor

1.       RAM :Random Acces Memory

2.       ROM :Read Only Memory

3.       PROM :Programmable ROM

4.       EPROM :Erasable PROM ( dihapus dengan Sinar Ultra Violet )

5.       EEPROM :Electrical Erasable PROM ( dihapus secara elektrik )

6.       EAPROM :Electrical Alterable ROM ( dirubah secara elektrik )

Memori semikonduktor merupakan salah satu komponen utama komputer. Spesifikasi memori yang tinggi sangat menunjang proses komputasi dalam komputer, sehingga kinerja memori semikonduktor menunjukkan kinerja komputer.

Dengan menunjuk lokasi sel memori melalui jalur alamat informasi 1 atau 0 dapat dituliskan, disimpan dan sewaktu-waktu dapat dibaca kembali selama RAM bekerja dalam keadaan normal.

Segera setelah sumber tegangan dimatikan, informasi yang telah tersimpan akan hilang. Pada memori yang hanya dapat dibaca, data yang telah tersimpan di dalamnya akan tetap tersimpan walaupun sumber tegangan yang terpasang dimatikan. 

Secara umum memori semikonduktor dibagi dalam beberapa bagian yaitu :

1.       Menurut Fungsinya, dibedakan menjadi Memori Baca - Tulis dan Memori Hanya Dibaca.

2.       Menurut cara Aksesnya, yaitu Memori yang diakses secara acak dan memori yang yang diakses secara serie.

3.       Menurut jenis Sel Memori, dapat dibedakan menjadi Statis RAM dan Dinamis RAM.

4.       Menurut Teknologinya, dibedakan menjadi Bipolar Memori dan MOS Memori

Keempat ciri ini mempunyai ketergantungan satu dengan yang lain sehinga secara teoritis ada 24 = 16 type memori yang berbeda - beda. Memori Baca Tulis yang dalam pemakaian sehari-sehari disebut RAM. Dengan menunjuk lokasi sel memori melalui jalur alamat ( address ) informasi 1 atau 0 dapat dituliskan, disimpan dan sewaktu-waktu dapat dibaca kembali selama RAM bekerja dalam keadaan normal. Segera setelah sumber tegangan dimatikan informasi yang telah tersimpan akan hilang. Pada Memori yang Hanya Dapat Dibaca, data yang telah tersimpan di dalamnya akan tetap tersimpan walaupun sumber tegangan yang terpasang dimatikan

A.      RAM ( Random Access Memory )

RAM adalah sebuah tipe penyimpanan komputer yang isinya dapat diakses dalam waktu yangtetap tidak mempedulikan letak data tersebut dalam memori. ini berlawanan dengan alat memori urut, seperti tape magnetik, disk dan drum, di mana gerakan mekanik dan media penyimpanan memaksa komputer untuk mengakses data secara berurutan. Pertama kali dikenalkan pada tahun 60-an. hanya saja saat itu memori semikonduktor belumlah populer karena harganya yang sangat mahal. Saat itu lebih lazim untuk menggunakan memori utama magnetis. Perusahaan semikonduktor

seperti intel memulai debutnya dengan memproduksi RAM, lebih Lepatnya jenis DRAM. Biasanya RAM dapat ditulis dan dibaca, berlawanan dengan ROM, RAM digunakan sebagai untuk penyimpanan primer (memori urama) dalam komputer untuk digunakan dan mengubah informasi secara aktif, meskipun beberapa alat menggunakan beberapa jenis RAM untuk menyediakan penyimpanan sekunder jangka panjang. Tetapi ada juga yang berpendapat bahwa ROM merupakan jenis lain dan RAM, karena sifatnya yang sebenamya juga random access seperti halnya SRAM ataupun DRAM. Hanya saja memang proses penulisan pada ROM membutuhkanhkan proses khusus yang tidak semudah dan fleksibel seperti halnya pada SRAM atau DRAM. Selain itu beberapa bagian dan space addres RAM dan sebuah sistem yang dipetakan ke dalam saw atau dua cip ROM.

B.      ROM ( Read Only Memory )

Gambar 1. RAM DAN ROM

ROM merupakan istilah untuk media penyimpanan data pada komputer. ROM ini sifatnya permanen, artinya program atau data yang disimpan di dalam ROM ini tidak mudah hilang atau berubah walau aliran listrik dimatikan.

Menyimpan data pada ROM tidak dapat dilakukan dengan mudah, namun membaca data dari. ROM dapat dilakukan dengan mudah. Biasanya program atan data yang ada dalam ROM ini diisi oleh pabrik yang membuatnya. OIeh karena sifat seperti itu, ROM biasa digunakan untuk menyimpanfirmware (piranti lunak yang berhubungan erat dengan piranti keras).

Salah satu contoh ROM adalah ROM BIOS. Komponen ini berisi program dasar sistem komputer yang mengatur komponen yang ada dalam komputer pada saat komputer dihidupkan ROM modem berbentuk IC (integrated circuit), persis seperti medium penyimpanan/memori lainnya seperti RAM. Untuk membedakannya perlu membaca teks yang tentera pada IC-nya. Biasanya dimulai dengan nomor 27xxx, angka 27 menunjukkan jenis ROM dan xxx menunjukkan kapasitas dalam kilobit.

Pada komputer pribadi (PC) modern, BiOS disimpan dalam cip ROM yang dapat ditulis ulang secara elektrik yang dikenal dengan nama Flash ROM. Itulah sebabnya istilah flash BIOS Iebih populer daripada ROM BIOS

C.      Programmable Read Only Memory ( PROM )

PROM kependekan dari Programmable Read Only Memory. PROM adalah salah satu jenis ROM, merupakan alat penyimpan berupa memori (memory device) yang hanya bisa dibaca isinya. PROM memang tergolong memori non-volatile, artinya program yang tersimpan di dalamnya tidak akan hilang walaupun komputer dimatikan (tidak mendapatkan daya listrik).

Program yang tersimpan di dalamnya bersifat permanen. Biasanya digunakan untuk menyimpan program bahasa mesin yang sudah menjadi bagian hardware (perangkat keras) komputer. Contohnya adalah program yang men-start komputer ketika komputer baru dinyalakan (di-on-kan). Program yang ada di dalam PROM diisi oleh pabrik pembuatnya. Pengisian program ke dalam PROM menggunakan alat khusus bernama PROM burner, atau PROM Writer Program atau informasi yang telah diisikan atau direkamkan ke dalam PROM, tidak dapat dihapus lagi.

PROM merupakan sebuah cip memori yang hanya dapat diisi data satu kali saja. Sekali saja program dimasukkan ke dalam sebuah PROM, maka program tersebut akan berada pada PROM seterusnya. Berbeda halnya dengan RAM, pada PROM data akan tetap ada walaupun komputer dimatikan.

Perbedaan mendasar antara FROM dan ROM adalah bahwa PROM diproduksi sebagai memori kosong, sedangkan ROM telah diprogram pada waktu diproduksi. Untuk menuliskan data pada cip PROM, dibutuhkan PROM Programmer atau PROM Bumer.

Gambar 2. PROM

D.      Erasable Programmable Read Only Memory ( EPROM )

EPROM kependekan dari Erasable Programmable Read Only Memory. EPROM berbeda dengan PROM. EPROM adalah jenis chip memori yang dapat ditulisi program secara elektris. Program atau informasi yang tersimpan di dalam EPROM dapat dihapus bila terkena sinar ultraviolet dan dapat ditulisi kembali. Kesamaannya dengan PROM adalah keduanya merupakan jenis ROM, termasuk memori non-volatile, data yang tersimpan di dalamnya tidak bisa hilang walaupun komputer dimatikan, tidak membutuhkan daya listrik untuk mempertahankan atau menjaga informasi atau program yang tersimpan di dalamnya.

Alat yang dapat digunakan untuk menghapus isi chip EPROM adalah UV PROM eraser. Alat ini akan menyinarkan sinar ultraviolet ke memori tempat data disimpan dalam chip EPROM (disinarkan tepat pada lubang kuarsa bening). Dengan demikian, chip EPROM dapat digunakan kembali dan dapat diisikan informasi/program baru ke dalamnya. Informasi lain menyebutkan bahwa alat yang dapat digunakan untuk menghapus isi EPROM adalah EPROM Rewriter.

EPROM merupakan jenis khusus PROM yang dapat dihapus dengan bantuan sinar ultraviolet. Setelah dihapus, EPROM dapat diprogram lagi. EEPROM hampir sama dengan EPROM, hanya saja untuk menghapus datanya memerlukan arus listrik.

Gambar 3. EPROM

E.    Electrically Erasable Progreammable Read Only Memory ( EEPROM )

EEPROM adalah jenis cip memori yang menyimpan data ketika satu dayanya dimatikan.Dengan kata lain, itu adalah non-volatile. EEPROM merupakan kumpulan floating-gate transistor individual yang diprogram oleh perangkat elektronik yang memasok tegangan yang lebih tinggi daripada yang biasanya digunakan dalam rangkaian digital. Sekali deprogram,EPROM dapat dihapus hanya dengan mengekspos ke sinar ultraviolet (UV) kuat. Sinar UV biasanya memiliki panjang gelombang 253,7nm (untuk waktu penghapusan optimal) dan termasuk kisaran UVC dan sinar UV EPROM mudah dikenali oleh jendela transparan kuarsa leburan di atas paket, dengan cip silikon terlihat dan yang memungkinkan paparan sinar VV selama menghapus.

EEPROM kependekan dari Electrically Erasable Programmable Read Only Memory. Seperti halnya PROM dan EPROM, EEPROM merupakan memori non-volatile. Informasi, data atau program yang tersimpan di dalamnya tidak akan hilang walaupun komputer dimatikan, dan tidak membutuhkan daya listrik untuk mempertahankan atau menjaga informasi atau program yang tersimpan di dalamnya.EEPROM adalah komponen yang banyak digunakan dalam komputer dan peralatan elektronik lain untuk menyimpan konfigurasi data pada peralatan elektronik tersebut. Kapasitas atau daya tampung simpan datanya sangat terbatas. Pada sistem hardware komputer, chip EEPROM umumnya digunakan untuk menyimpan data konfigurasi BIOS dan pengaturan (setting) sistem yang berhubungan dengannya.EEPROM memiliki kelebihan tersendiri dibandingkan EPROM. EEPROM dapat dihapus secara elektris menggunakan sinar ultraviolet, sehingga proses penghapusannya lebih cepat dibandingkan EPROM. Penghapusan juga dapat dilakukan secara elektrik dari papan circuit dengan menggunakan perangkat lunak EEPROM Programmer. Alat yang dapat digunakan untuk menghapus isi EEPROM disebut EEPROM Rewriter. Produk EEPROM versi awal, hanya dapat dihapus dan diisi ulang kurang lebih sebanyak 100 kali. Sedangkan produk-produk terbaru dapat dihapus dan diisi ulang (erase-rewrite) sampai ribuan kali (bahkan beberapa informasi menyebutkan mampu sampai 100 ribu kali)

EEPROM sangat mirip dengan flash memory yang disebut juga flash EEPROM. Perbedaanmendasar antara flash memory dan EEPROM adalah penulisan dan penghapusan EEPROM dilakukan dilakukan pada data sebesar satu byte, sedangkan pada flash memory penghapusan dan penulisan data ini dilakukan pada data sebesar satu block. Oleh karena itu flash memorylebih cepat.

Gambar 4. EEPROM

F.    Electronically Alterable Programmable Read Only Memory ( EAPROM )

Memori jenis ini memungkinkan untuk diubah isinya yang berada di setiap sel memori tanpaharus menghapus semua isinya terlebih dahulu. Bentuk dan rangkaian dari memori ini sangat jarang ditemui.2. Pengalamatan pada Memori

Pengalamatan adalah bagaimana cara menunjuk dan mengalaman suatu lokasi memori padasebuah alamat di mana operand akan diambil. Mode pengalamatan diterapkan pada set instruksi.

Pada umumnya instruksi terdiri dari opcode (kode operasi) dan alamat. Setiap mode 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, nilai yang akan dipakai diambil langsung dalamalamat memori lain. Contohnya: MOV A,30h. Dalam instruksi ini akan dibaca data dan RAMInternal dengan alamat 30h dan kemudian disimpan dalam akumulator. Mode pengalamatan inicukup cepat, meskipun nilai yang didapat tidak langsung, namun cukup cepat karena disimpandalam RAM Internal . Demikian pula akan Iebih mudah menggunakan mode ini karena nilai yang didapat bisa dari lokasi memori yang mungkin bervariasi. Sistem Komputer SMK/MAK Kelas X Semester II 121

Kelebihan dan kekurangan dan direct addresing antara lain sebagai berikut.

a.    Kelebihan Field alamat berisi alamat efektif sebuah operand.

b.    KelemahanKeterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word.

                                                

2.       Indirect Addressing

Mode pengalamatan indirect addressing sangat berguna karena dapat memberikan fleksibilitastinggi dalam mengalamati suatu nilai. Mode ini pula satu-satunya cara untuk mengakses 128 byte lebih dan 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 RO dan kemudian mengisikannya ke akumulator. Mode pengalamatan indirect addressing selalu merujuk pada RAM Internal dan tidak pernah merujuk pada SFR. Karena itu, menggunakan mode itu untuk mengalamati alamat lebih dan 7Fh hanya digunakan untuk keluarga 8052 yang memiliki 256 byte spasi RAM Internal.

Kelebihan dan kekurangan dan indirect addresing antara lain sebagal berikut :

a.       Kelebihan

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

b.      Kekurangan

Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat proses operasi.

3.       Immediate Addresing

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

Kelebihan dan kekurangan dan immedieate addresing antara lain sebagai berikut :

a.       Keuntungan

·         Tidak adanya referensi memori selain dan instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand.

·         Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat.

b.      Kekurangan

Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat.

Gambar 5. EAPROM