MEMORY

Memory Komputer

Dalam komputasi , memori mengacu pada sirkuit terpadu perangkat keras komputer yang menyimpan informasi untuk segera digunakan di komputer ; itu identik dengan istilah " penyimpanan primer ". Memori komputer beroperasi pada kecepatan tinggi, misalnya memori akses acak (RAM), sebagai pembeda dari penyimpanan yang menyediakan informasi lambat-ke-akses tetapi menawarkan kapasitas yang lebih tinggi. Jika diperlukan, isi dari memori komputer dapat ditransfer ke penyimpanan sekunder ; cara yang sangat umum untuk melakukan ini adalah melalui teknik manajemen memori yang disebut " virtual memory ". Sinonim kuno untuk memori adalah penyimpanan.

Istilah "memori", yang berarti "penyimpanan primer" atau " memori utama ", sering dikaitkan dengan memori semikonduktor yang dapatdialamatkan, yaitu sirkuit terpadu yang terdiri dari transistor berbasis silikon , yang digunakan misalnya sebagai penyimpanan primer tetapi juga tujuan lain dalam komputer dan digital lainnya. perangkat elektronik . Ada dua jenis utama memori semikonduktor, mudah menguap dan tidak mudah menguap . Contoh memori non-volatile adalah memori flash (digunakan sebagai memori sekunder) dan ROM , PROM , EPROM dan memori EEPROM (digunakan untuk menyimpan firmware seperti BIOS ). Contoh memori volatil adalah penyimpanan primer, yang biasanya merupakan memori akses acak dinamis (DRAM), dan memori cache CPU yang cepat, yang biasanya merupakan memori akses acak statis (SRAM) yang cepat tetapi memakan energi, menawarkan kepadatan area memori yang lebih rendah. dari DRAM.

Sebagian besar memori semikonduktor diatur ke dalam sel - sel memori atau flip-flop bistable , masing-masing menyimpan satu bit (0 atau 1). Organisasi memori flash mencakup baik satu bit per sel memori dan beberapa bit per sel (disebut MLC, Multiple Level Cell).Sel-sel memori dikelompokkan ke dalam kata- kata panjang kata yang tetap, misalnya 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 atau 128 bit. Setiap kata dapat diakses oleh alamat biner N bit, sehingga memungkinkan untuk menyimpan 2 yang dimunculkan oleh kata-kata N dalam memori.Ini berarti bahwa register prosesor biasanya tidak dianggap sebagai memori, karena mereka hanya menyimpan satu kata dan tidak termasuk mekanisme pengalamatan.

Perangkat penyimpanan sekunder yang umum adalah hard disk drive dan solid-state drive.

Sejarah :

Pada awal 1940-an, teknologi memori sering diizinkan kapasitas beberapa byte. Komputer digital pertama yang diprogram elektronik, ENIAC, menggunakan ribuan tabung vakum radio oktal-base, dapat melakukan perhitungan sederhana yang melibatkan 20 angka dari sepuluh digit desimal yang disimpan dalam akumulator tabung vakum.

Kemajuan penting berikutnya dalam memori komputer datang dengan memori delay line akustik, yang dikembangkan oleh J. Presper Eckertpada awal 1940-an. Melalui pembangunan tabung gelas yang diisi dengan merkuri dan dicolokkan pada setiap ujungnya dengan kristal kuarsa, garis penundaan dapat menyimpan bit informasi dalam bentuk gelombang suara yang menyebar melalui merkuri, dengan kristal kuarsa bertindak sebagai transduser untuk membaca dan menulis bit. Delay line memory akan terbatas pada kapasitas hingga beberapa ratus ribu bit agar tetap efisien.

Dua alternatif untuk garis penundaan, tabung Williams dan tabung Selectron , berasal pada tahun 1946, keduanya menggunakan berkas elektron dalam tabung gelas sebagai sarana penyimpanan. Menggunakan tabung sinar katoda , Fred Williams akan menciptakan tabung Williams, yang akan menjadi memori komputer akses-acak pertama. Tabung Williams akan terbukti lebih luas daripada tabung Selectron (Selectron terbatas hingga 256 bit, sedangkan tabung Williams bisa menyimpan ribuan) dan lebih murah. Namun tabung Williams akan terbukti sangat sensitif terhadap gangguan lingkungan.

Upaya dimulai pada akhir 1940-an untuk menemukan memori non-volatile . Jay Forrester , Jan A. Rajchman dan An Wang mengembangkan memori magnetik-inti , yang memungkinkan untuk mengingat memori setelah daya hilang. Memori inti magnetik akan menjadi bentuk memori yang dominan sampai perkembangan memori berbasis transistor di akhir 1960-an.

Perkembangan teknologi dan skala ekonomi telah memungkinkan apa yang disebut komputer Memori Sangat Besar (VLM).

Istilah "memori" ketika digunakan dengan referensi ke komputer umumnya mengacu pada memori akses acak (RAM).

Memory Volatil : Memori volatile adalah memori komputer yang membutuhkan kekuatan untuk menjaga informasi yang tersimpan. Kebanyakan memori volatilsemikonduktor modern adalah RAM statis ( SRAM ) atau RAM dinamis ( DRAM ). SRAM mempertahankan kontennya selama daya tersambung dan mudah untuk berinteraksi, tetapi menggunakan enam transistor per bit. RAM dinamis lebih rumit untuk antarmuka dan kontrol, membutuhkan siklus penyegaran teratur untuk mencegah kehilangan kontennya, tetapi hanya menggunakan satu transistor dan satu kapasitor per bit, memungkinkannya untuk mencapai kepadatan yang jauh lebih tinggi dan biaya per-bit yang jauh lebih murah.

SRAM tidak bermanfaat untuk memori sistem desktop, di mana DRAM mendominasi, tetapi digunakan untuk memori temboloknya. SRAM merupakan hal yang biasa dalam sistem embedded kecil, yang mungkin hanya membutuhkan puluhan kilobyte atau kurang. Teknologi memori volatile yang akan datang yang bertujuan untuk menggantikan atau bersaing dengan SRAM dan DRAM termasuk Z-RAM dan A-RAM.

Memory Non-Volatile : Memori non-volatile adalah memori komputer yang dapat menyimpan informasi yang disimpan bahkan ketika tidak didukung. Contoh memori non-volatil termasuk memori read-only (lihat ROM ), memori flash , sebagian besar jenis perangkat penyimpanan komputer magnetik (misalnya hard disk drive , floppy disk dan pita magnetik ), cakram optik , dan metode penyimpanan komputer awal seperti kertas tape dan kartu berlubang .

Teknologi memori non-volatile yang akan datang termasuk FeRAM , CBRAM , PRAM , STT-RAM , SONOS , RRAM , memori pacuan kuda ,NRAM , 3D XPoint , dan memori millipede.

Memory Semi-Volatile : Kategori memori ketiga adalah "semi-volatile". Istilah ini digunakan untuk menggambarkan memori yang memiliki beberapa durasi non-volatil yang terbatas setelah daya dihapus, tetapi kemudian data akhirnya hilang. Sasaran umum ketika menggunakan memori semi-volatil adalah untuk menyediakan kinerja / daya tahan tinggi / dll. terkait dengan memori yang mudah berubah, sambil memberikan beberapa manfaat dari memori non-volatil yang benar.

Misalnya, beberapa jenis memori non-volatile dapat aus, di mana sel "aus" mengalami peningkatan volatilitas tetapi sebaliknya terus bekerja. Lokasi data yang sering ditulis dapat diarahkan untuk menggunakan sirkuit yang sudah aus. Selama lokasi diperbarui dalam waktu retensi yang diketahui, data tetap valid. Jika waktu retensi "kedaluwarsa" tanpa pembaruan, maka nilainya disalin ke sirkuit yang tidak luntur dengan retensi lebih lama. Menulis pertama ke area yang aus memungkinkan tingkat menulis yang tinggi sambil menghindari keausan pada sirkuit yang tidak luntur. Sebagai contoh kedua, STT-RAM dapat dibuat tidak mudah menguap dengan membangun sel besar, tetapi biaya per bit dan daya tulis naik, sementara kecepatan tulis turun.Menggunakan sel kecil meningkatkan biaya, daya, dan kecepatan, tetapi mengarah ke perilaku semi-volatil. Dalam beberapa aplikasi, peningkatan volatilitas dapat dikelola untuk memberikan banyak manfaat dari memori non-volatile, misalnya dengan menghapus daya tetapi memaksa bangun sebelum data hilang; atau dengan menyimpan data read-only dan membuang data yang di-cache jika waktu mematikannya melebihi ambang non-volatile.

Istilah semi-volatile juga digunakan untuk menggambarkan perilaku semi-volatil yang dibangun dari tipe memori lain. Sebagai contoh, sebuah memori volatile dan non-volatile dapat digabungkan, di mana sinyal eksternal menyalin data dari memori volatile ke memori non-volatil, tetapi jika daya dihapus tanpa menyalin, data hilang. Atau, memori volatil yang didukung baterai, dan jika daya eksternal hilang ada beberapa periode yang diketahui di mana baterai dapat terus menyalakan memori yang mudah menguap, tetapi jika daya mati untuk waktu yang lama, baterai akan mati dan data hilang.

Sistem Komputer Awal : Pada sistem komputer awal, program biasanya menetapkan lokasi untuk menulis memori dan data apa yang akan dimasukkan ke sana. Lokasi ini adalah lokasi fisik pada perangkat keras memori yang sebenarnya. Proses yang lambat dari komputer seperti itu tidak memungkinkan untuk sistem manajemen memori kompleks yang digunakan saat ini. Juga, karena sebagian besar sistem tersebut adalah sistem tugas tunggal, sistem canggih tidak diperlukan sebanyak mungkin.

Pendekatan ini memiliki perangkapnya. Jika lokasi yang ditentukan tidak benar, ini akan menyebabkan komputer untuk menulis data ke bagian lain dari program. Hasil kesalahan seperti ini tidak dapat diprediksi. Dalam beberapa kasus, data yang salah mungkin menimpa memori yang digunakan oleh sistem operasi. Kerupuk komputer dapat memanfaatkan ini untuk membuat virus dan malware.

Memory Virtual : Memori virtual adalah sistem di mana semua memori fisik dikendalikan oleh sistem operasi. Ketika suatu program membutuhkan memori, ia memintanya dari sistem operasi. Sistem operasi kemudian memutuskan lokasi fisik apa untuk menempatkan memori.

Ini menawarkan beberapa keuntungan. Pemrogram komputer tidak perlu lagi khawatir tentang di mana memori disimpan secara fisik atau apakah komputer pengguna akan memiliki cukup memori. Ini juga memungkinkan beberapa jenis memori yang akan digunakan. Sebagai contoh, beberapa memori dapat disimpan dalam chip RAM fisik sementara memori lain disimpan pada hard drive (misalnya dalam swapfile ), berfungsi sebagai perpanjangan dari hirarki cache . Ini secara drastis meningkatkan jumlah memori yang tersedia untuk program. Sistem operasi akan menempatkan memori aktif yang digunakan dalam RAM fisik, yang jauh lebih cepat daripada hard disk. Ketika jumlah RAM tidak cukup untuk menjalankan semua program saat ini, itu dapat menghasilkan situasi di mana komputer menghabiskan lebih banyak waktu memindahkan memori dari RAM ke disk dan kembali daripada menyelesaikan tugas-tugas; ini dikenal sebagai labrakan .

Sistem memori virtual biasanya mencakup memori yang dilindungi, tetapi ini tidak selalu terjadi.

Memory yg dilindungi : Memori yang dilindungi adalah sistem di mana setiap program diberi area memori untuk digunakan dan tidak diizinkan keluar dari jangkauan itu. Penggunaan memori terlindung sangat meningkatkan keandalan dan keamanan sistem komputer.

Tanpa memori yang dilindungi, ada kemungkinan bahwa bug dalam satu program akan mengubah memori yang digunakan oleh program lain. Ini akan menyebabkan program lain untuk lari dari memori rusak dengan hasil yang tidak dapat diprediksi. Jika memori sistem operasi rusak, seluruh sistem komputer mungkin macet dan harus di- boot ulang .Terkadang program dengan sengaja mengubah memori yang digunakan oleh program lain. Ini dilakukan oleh virus dan malware untuk mengambil alih komputer. Ini juga dapat digunakan dengan baik oleh program yang diinginkan yang dimaksudkan untuk memodifikasi program lain; di era modern, ini umumnya dianggap sebagai praktik pemrograman yang buruk untuk program aplikasi, tetapi dapat digunakan oleh alat pengembangan sistem seperti debugger, misalnya untuk memasukkan breakpoint atau hook.

Memori yang dilindungi menugaskan program pada area memori mereka sendiri. Jika sistem operasi mendeteksi bahwa program telah mencoba mengubah memori yang bukan miliknya, program dihentikan (atau dibatasi atau dialihkan). Dengan cara ini, hanya program yang melanggar crash, dan program lain tidak terpengaruh oleh perilaku buruk (apakah disengaja atau disengaja).

Sistem memori yang dilindungi hampir selalu menyertakan memori virtual juga.

Sumber :

https://translate.google.co.id/translate?hl=id&sl=en&u=https://en.wikipedia.org/wiki/Computer_memory&prev=search