A.
PENGERTIAN RAM
RAM atau Random Access
Memory merupakan merupakan sebuah media penyimpanan data sementara pada
komputer. RAM merupakan media penyimpanan yang bersifat volatile, ketika tidak
ada pasokan arus listrik ke media tersebut maka data yang tersimpan akan
hilang. Oleh karena itu setiap kali komputer akan dimatikan, data yang
tersimpan di RAM akan disalin terlebih dahulu ke media penyimpanan permanen
seperti harddisk yang tidak membutuhkan listrik untuk mempertahankan data yang
tersimpan.
B. SEJARAH RAM
Dari awal mulanya
sampai sekarang RAM telah banyak mengalami perubahan, mulai dari bentuk,
kapasitas, kecepatan dan teknologi pada RAM yang ada saat ini sudah jauh
berbeda dengan RAM generasi awal. Berikut adalah sejarah perkembangan dari awal
ditemukannya RAM.
1. RAM
RAM
membutuhkan tegangan 5.0 volt untuk dapat berjalan pada frekuensi 4,77MHz,
dengan waktu akses memori (access time) sekitar 200ns (1ns = 10-9 detik). RAM
generasi pertama ini menggunakan slot 30 pin pada motherboard.
2. DRAM
IBM
menciptakan sebuah memory yang di namai DRAM pada tahun 1970, DRAM sendiri
merupakan singkatan dari Dynamic Random Access Memory, DRAM mempunyai frekuensi
kerja yang bervariasi, yaitu antara 4,77MHz hingga 40MHz.
3. FPM DRAM
Memori
jenis ini bekerja layaknya sebuah indeks atau daftar isi. Arti Page itu sendiri
merupakan bagian dari memori yang terdapat pada sebuah row address. Ketika
sistem membutuhkan isi suatu alamat memori, FPM tinggal mengambil informasi
mengenainya berdasarkan indeks yang telah dimiliki. FPM memungkinkan transfer
data yang lebih cepat pada baris (row) yang sama dari jenis memori sebelumnya.
FPM bekerja pada rentang frekuensi 16MHz hingga 66MHz dengan access time
sekitar 50ns. Selain itu FPM mampu mengolah transfer data (bandwidth) sebesar
188,71 Mega Bytes (MB) per detiknya. FP RAM ini ditemukan sekitar tahun 1987.
Memory ini digunakan oleh sistem berbasis Intel 286, 386 serta sedikit 486.
4. EDO DRAM
EDO DRAM (extended data output dynamic random access memory) diciptakan pada tahun 1995. Memory ini merupakan penyempurnaan dari FPM, EDO dapat mempersingkat read cycle-nya sehingga dapat meningkatkan kinerjanya sekitar 20 persen. EDO mempunyai access time yang cukup bervariasi, yaitu sekitar 70ns hingga 50ns dan bekerja pada frekuensi 33MHz hingga 75MHz. Walaupun EDO merupakan penyempurnaan dari FPM, namun keduanya tidak dapat dipasang secara bersamaan, karena adanya perbedaan kemampuan. Intel 486 dan kompatibelnya serta Pentium generasi awal adalah sistem basis yang menggunakan EDO DRAM. Slot yang digunakan pada motherboard memiliki 72 pin.
5. SDRAM
Kingston
menicptakan SDRAM pada peralihan tahun 1996-1997, modul ini dapat bekerja pada
kecepatan (frekuensi) bus yang sama / sinkron dengan frekuensi yang bekerja
pada prosessor. SDRAM ini kemudian lebih dikenal sebagai PC66 karena bekerja
pada frekuensi bus 66MHz. Berbeda dengan jenis memori sebelumnya yang
membutuhkan tegangan kerja yang lumayan tinggi, SDRAM hanya membutuhkan
tegangan sebesar 3,3 volt dan mempunyai access time sebesar 10ns.
Selang
kurun waktu setahun setelah PC66 diproduksi dan digunakan secara masal, Intel
membuat standar baru jenis memori yang merupakan pengembangan dari memori PC66.
Dengan menggunakan tegangan kerja sebesar 3,3 volt, memori PC100 mempunyai
access time sebesar 8ns, lebih singkat dari PC66. Selain itu memori PC100 mampu
mengalirkan data sebesar 800MB per detiknya.
Selain
dikembangkannya memori RDRAM PC800 pada tahun 1999, memori SDRAM belumlah
ditinggalkan begitu saja, bahkan oleh Viking, malah semakin ditingkatkan
kemampuannya. Sesuai dengan namanya, memori SDRAM PC133 ini bekerja pada bus
berfrekuensi 133MHz dengan access time sebesar 7,5ns dan mampu mengalirkan data
sebesar 1,06GB per detiknya. Walaupun PC133 dikembangkan untuk bekerja pada
frekuensi bus 133MHz, namun memori ini juga mampu berjalan pada frekuensi bus
100MHz walaupun tidak sebaik kemampuan yang dimiliki oleh PC100 pada frekuensi
tersebut. Perkembangan memori SDRAM semakin menjadi – jadi setelah Mushkin,
pada tahun 2000 berhasil mengembangkan chip memori yang mampu bekerja pada
frekuensi bus 150MHz, walaupun sebenarnya belum ada standar resmi mengenai
frekunsi bus sistem atau chipset sebesar ini. Masih dengan tegangan kerja
sebesar 3,3 volt, memori PC150 mempunyai access time sebesar 7ns dan mampu
mengalirkan data sebesar 1,28GB per detiknya. Memori ini sengaja diciptakan
untuk keperluan overclocker, namun pengguna aplikasi game dan grafis 3 dimensi,
desktop publishing, serta komputer server dapat mengambil keuntungan dengan
adanya memori PC150. Slot yang digunakan pada motherboard memiliki 168 pin.
6. DR RAM
Pada
tahun 1999, Rambus menciptakan sebuah sistem memori dengan arsitektur baru dan
revolusioner, berbeda sama sekali dengan arsitektur memori SDRAM.Oleh Rambus,
memori ini dinamakan Direct Rambus Dynamic Random Access Memory. Dengan hanya
menggunakan tegangan sebesar 2,5 volt, RDRAM yang bekerja pada sistem bus
800MHz melalui sistem bus yang disebut dengan Direct Rambus Channel, mampu
mengalirkan data sebesar 1,6GB per detiknya!
Masih
dalam tahun yang sama, Rambus juga mengembangkan sebuah jenis memori lainnya
dengan kemampuan yang sama dengan DRDRAM. Perbedaannya hanya terletak pada
tegangan kerja yang dibutuhkan. Jika DRDRAM membutuhkan tegangan sebesar 2,5
volt, maka RDRAM PC800 bekerja pada tegangan 3,3 volt.
7. DDR SDRAM
Pada
tahun 2000, Crucial berhasil mengembangkan kemampuan memory SDRAM menjadi 2
kali lipat. Teknik yang digunakan adalah dengan menggunakan secara penuh satu
gelombang frekuensi. Jika pada SDRAM biasa hanya melakukan instruksi pada
gelombang positif saja, maka DDR SDRAM menjalankan instruksi baik pada
gelombang positif maupun gelombang negatif. Oleh karena dari itu memori ini
dinamakan DDR SDRAM yang merupakan kependekan dari Double Data Rate Synchronous
Dynamic Random Access Memory. Dengan memori DDR SDRAM, sistem bus dengan
frekuensi sebesar 100 – 133 MHz akan bekerja secara efektif pada frekuensi 200
– 266 MHz. DDR SDRAM pertama kali digunakan pada kartu grafis AGP berkecepatan
ultra. Sedangkan penggunaan pada prosessor, AMD ThunderBird lah yang pertama
kali memanfaatkannya. Slot yang digunakan pada motherboard memiliki 184 pin.
8. DDR2 SDRAM
Ketika
memori jenis DDR (Double Data Rate) dirasakan mulai melambat dengan semakin
cepatnya kinerja prosesor dan prosesor grafik, kehadiran memori DDR2 merupakan
kemajuan logis dalam teknologi memori mengacu pada penambahan kecepatan serta
antisipasi semakin lebarnya jalur akses segitiga prosesor, memori, dan
antarmuka grafik (graphic card) yang hadir dengan kecepatan komputasi yang
berlipat ganda.
Perbedaan
pokok antara DDR dan DDR2 adalah pada kecepatan data serta peningkatan latency
mencapai dua kali lipat. Perubahan ini memang dimaksudkan untuk menghasilkan
kecepatan secara maksimum dalam sebuah lingkungan komputasi yang semakin cepat,
baik di sisi prosesor maupun grafik. Selain itu, kebutuhan voltase DDR2 juga
menurun. Kalau pada DDR kebutuhan voltase tercatat 2,5 Volt, pada DDR2
kebutuhan ini hanya mencapai 1,8 Volt. Artinya, kemajuan teknologi pada DDR2
ini membutuhkan tenaga listrik yang lebih sedikit untuk menulis dan membaca
pada memori. Teknologi DDR2 sendiri lebih dulu digunakan pada beberapa
perangkat antarmuka grafik, dan baru pada akhirnya diperkenalkan penggunaannya
pada teknologi RAM. Dan teknologi DDR2 ini tidak kompatibel dengan memori DDR
sehingga penggunaannya pun hanya bisa dilakukan pada komputer yang memang
mendukung DDR2. Slot yang digunakan pada motherboard memiliki 240 pin.
9. DDR3 SDRAM
RAM
DDR3 ini memiliki kebutuhan daya yang berkurang sekitar 16% dibandingkan dengan
DDR2. Hal tersebut disebabkan karena DDR3 sudah menggunakan teknologi 90 nm
sehingga konsusmsi daya yang diperlukan hanya 1.5v, lebih sedikit jika
dibandingkan dengan DDR2 1.8v dan DDR 2.5v. Secara teori, kecepatan yang
dimiliki oleh RAM ini memang cukup memukau. Ia mampu mentransfer data dengan
clock efektif sebesar 800-1600 MHz. DDR3 memiliki clock internal 400-800 MHz,
jauh lebih tinggi dibandingkan DDR2 200- 533 dan DDR sebesar 100-300 MHz.
Prototipe dari DDR3 yang memiliki 240 pin. Ini sebenarnya sudah diperkenalkan
sejak lama pada awal tahun 2005. Namun, produknya sendiri benar-benar muncul
pada pertengahan tahun 2007 bersamaan dengan motherboard yang menggunakan
chipset Intel P35 Bearlake dan pada motherboard tersebut sudah mendukung slot
DDR3. Slot yang digunakan pada motherboard memiliki jumlah pin yang sama dengan
slot DDR2 SDRAM, tapi posisi notchnya berbeda sehingga seharusnya tidak bisa
memasang modul DDR3 SDRAM pada slot DDR2. Hal ini sengaja dilakukan karena
secara elektrikal modul DDR2 dengan DDR2 memiliki tegangan yang berbeda.
10. SO-DIMM
Small
Outline Dual In-Line Memory Module (SO-DIMM) merupakan jenis memory yang
digunakan pada perangkat notebook. Bentuk fisiknya kira-kira setengah dari
besar DDR biasa sehingga dapat lebih menghemat ruang yang tentunya sangat
berharga pada perangkat mobile seperti notebook. Perkembangan generasi SO-DIMM
biasanya sejalan dengan perkembangan RAM untuk komputer desktop. Ketika DDR3
SDRAM diluncurkan dipasaran, DDR3 SO-DIMM juga ikut diluncurkan. Modul tersebut
menggunakan slot yang memiliki 204 pin. Lebih sedikit daripada DDR3 SDRAM.
TIMING RAM
Timing
pada RAM merupakan ukuran waktu delay yang terjadi ketika prosesor berusaha
mengakses data yang ada di RAM. Hal ini terjadi karena prosesor modern saat ini
memiliki frekuensi kerja yang jauh lebih cepat dari pada RAM. Timing merupakan
salah satu ukuran yang menentukan kecepatan sebuah modul RAM selain bandwidth.
Semakin ketat timing RAM dan semakin besar bandwith maksimal yang bisa dicapai,
maka semakin cepat kinerja dari RAM tersebut. Namun tentu saja kedua aspek ini
biasanya bertolak belakang, jika ingin mendapatkan timing yang ketat, kita
harus menurunkan bandwidthnya agar komputer tetap stabil. Begitu pula
sebaliknya, untuk mencapai bandwidth yang lebih tinggi, timing harus dibuat
lebih longgar.
Pada
modul RAM modern saat ini, biasanya sudah disertakan Serial Presence Detect
(SPD) yang berisi pengaturan timing RAM secara otomatis yang disarankan oleh
produsennya pada frekuensi kerja tertentu. Namun pengguna komputer dapat
mengaturnya secara manual melalui pengaturan yang ada di dalam BIOS. Hal ini
merupakan hal yang paling sering dilakukan pada saat mengoverclock RAM agar
bisa dicapai bandwidth setinggi mungkin dengan timing seketat mungkin. Ada 5
jenis timing RAM yang paling sering diotak-atik oleh para overclocker karena
memiliki dampak yang paling besar terhadap kinerja dan kestabilan, yaitu :
1.
CAS
Latency (CL)
CAS
Latency merupakan delay waktu yang terjadi ketika memory controller
memerintahkan kepada RAM untuk mengakses suatu data yang terletak pada kolom
dan baris tertentu sampai data tersebut mencapai pin yang ada pada modul RAM
sehingga dapat langsung ditransfer ke prosesor.
2.
tRCD
(Row Address to Column Address Delay Time)
tRCD
merupakan jumlah siklus clock yang dibutuhkan untuk membuka baris memory dan
mengakses kolom yang terdapat di dalamnya.
3.
tRP
(Row Percharge Time)
tRP
merupakan jumlah siklus clock yang dibutuhkan untuk precharge command sampai
mengakses baris memory berikutnya.
4.
tRAS
(Row Access Strobe Time)
tRAS
merupakan jumlah siklus clock yang dibutuhkan antara bank active command dan
terjadinya precharge command. Biasanya besarnya merupakan jumlah dari
CL+tRCD+tRP.
5.
Command
Rate (CR)
Command
Rate merupakan jumlah siklus clock yang dibutuhkan untuk menemukan barisan
pertama data yang ingin dicari. Biasanya pada sebuah modul RAM, timing
dituliskan dengan format CL-tRCD-tRP-tRAS CR. Misalnya sebuah modul ram DDR2
dengan kapasitas 2GB yang bekerja pada frekuensi 800MHz membutuhkan tegangan
1,8v dan mempunyai CL 5, tRCD 5, tRP 5, tRAS 15 dan CR 1T, pada spesifikasi
modul ram tersebut akan dituliskan :
DDR-2 PC6400 2048MB 5-5-5-15 1T 1,8v
Teknologi
dual-channel membuat jalur data dari RAM ke memory controller. Dual-channel
menggunakan dua jalur 64-bit sehingga diabung menjadi 128-bit. Dual channel
memory membutuhkan minimal dua modul SDRAM, DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, maupun DDR3
SDRAM atau lebih. Modul memory tersebut dipasang pada slot yang ada di jalur
data yang sama, biasanya pada motherboard, slot tersebut diberi warna sama
dengan tujuan untuk memudahkan. Untuk menjalankan dual channel sebenarnya tidak
diharuskan identik semuanya, namun bandwidth dan kompatibilatas akan maksimal
jika modul yang digunakan identik. Identik di sini dimaksudkan bukan dalam hal
merk, tapi dari jenis chip yang digunakan, serta kecepatan dan timingnya.
Perbedaan kapasitas masih bisa ditoleransi.
Walaupun
secara teori, dual-channel membuat jalur data RAM menjadi dua kali lipat, pada
performa sebenarnya, biasanya hanya didapat kenaikan kinerja sistem sebesar 5%
pada aplikasi yang menggunakan RAM secara intensif. Dual channel memory akan
lebih dirasakan pada penggunaan kartu grafis terintegrasi karena mengambil
buffer memory dari RAM utama. Kenaikan kinerja yang dirasakan sekitar 15%. Pada
motherboard untuk processor intel, posisi slot RAM yang support dual-channel
adalah yang selang-seling. Sedangkan pada motherboard untuk processor amd, slot
RAM untuk konfigurasi dual-channel posisinya bersebelahan.
TRIPLE-CHANNEL MEMORY
Saat
Intel memperkenalkan prosesor terbarunya, Intel Core i7, produsen prosesor
terbesar di dunia ini memasangkan teknologi triple-channel memory pada prosesor
tersebut. Prinsip kerjanya sama mirip dengan dual-channel memory namun modul
memory yang digunakan di sini adalah DDR3 SDRAM dan minimal menggunakan 3 buah
modul. Jika yang dipasangkan hanya dua buah modul memory, akan otomatis
dijalankan dual-channel memory saja. Klaim dari intel, dengan menggunakan DDR3
1066 pada mode triple-channel, secara teoritis dapat mencapai bandwidth 25,6
GB/s. Hal ini merupakan salah satu faktor mengapa prosesor Intel Core i7 sangat
bertenaga pada aplikasi yang membutuhkan bandwidth memory yang besar seperti
game. Ditambah lagi dimulai sejak Core i7, akses ke RAM langsung dari prosesor
karena memory controller sudah ditanamkan langsung ke dalam prosesor, sehingga
jalur data yang dilewati menjadi lebih pendek. Teknologi ini diadopsi oleh
Intel dari arsitektur sistem dengan prosesor AMD yang sudah lama menerapkannya.
Pada prosesor Intel generasi sebelumnya, untuk mengakses RAM, prosesor harus
melewati chipset northbridge terlebih dahulu karena memory controller
ditanamkan di dalam chipset. Motherboard untuk Core i7 dan mendukung teknologi
triple-channel memory yang tersedia saat ini hanya ada yang menggunakan chipset
intel x58 dengan socket LGA-1366. Konfigurasinya masih tipikal motherboard
intel sebelumnya, yaitu posisi slot selang seling namun kali ini tersedia 6
slot RAM sehingga dapat menampung hingga kapasitas 24GB.
