JENIS-JENIS RAM
Suatu ketika dahulu, iklan komputer yang tersiar di majalah begitu mudah
difahami. Ini adalah kerana pilihan pengguna terhad kepada beberapa pemproses
sahaja di samping beberapa pilihan lain yang berkaitan dengan komponen-komponen
komputer. Apa yang dimaksudkan dengan komponen termasuklah pemacu cakera
keras sehinggalah kepada kad bunyi. Bagaimanapun pilihan spesifikasi komputer
pada hari ini agak memeningkan kepala kerana disertakan dengan pelbagai
istilah yang mengelirukan. Tambahan pula ada dikalangan yang begitu sukar
untuk memahami beberapa istilah tertentu yang menerangkan tentang spesifikasi
komponen. Tidak terkecuali juga beberapa istilah yang digunakan untuk menerangkan
tentang ingatan komputer atau Ingatan Akses-Rawak (Random-Access Memory
@ RAM).
Sama ada disedari ataupun tidak, RAM tersebut terdiri daripada pelbagai
jenis yang berlainan fungsi dan keupayaannya. Sehingga kini singkatan istilah
RAM telah ditokok tambah dengan beberapa huruf tertentu dihadapannya sehingga
muncul senarai singkatan seperti berikut ; DRAM, VRAM, SRAM, SDRAM serta
WRAM. Singkatan sedemikian mungkin sudah cukup untuk mengelirukan orang
apatah lagi dengan kemunculan pelbagai istilah yang terkini.
Dalam artikel ini akan dijelaskan beberapa kekeliruan tentang istilah,
fungsi dan prestasi pelbagai bentuk RAM tersebut. Pertama sekali kita akan
lihat secara ringkas bagaimana RAM berfungsi di samping hubungkaitnya dengan
CPU (Unit Pemprosesan Pusat atau Pemproses). CPU komputer peribadi ; kemungkinan
terdiri daripada jenis Intel 486, Pentium atau AMD, sebenarnya boleh diumpamakan
sebagai jantung kepada komputer di mana data akan diproses dan arahan komputer
ditafsirkan. Komponen yang berintegrasi dengan CPU pula adalah sistem ingatan
utama yang lebih dikenali sebagai RAM. Kedua-dua komponen tersebut menjadi
teras komputer anda, manakala komponen lain seperti pemacu cakera keras
dan kad video, hanyalah pelengkap kepada aktiviti pusat. Tidak hairanlah
jika ia hanya di kenali sebagai komponen kelengkapan.
CPU tersebut akan menjadikan RAM sebagai kawasan penyimpan data semasa,
keputusan pengiraan dan pelbagai arahan program. Simpanan ini juga amat
penting untuk melaksanakan beberapa tugasan yang diperlukan oleh sesuatu
program yang sedang berjalan. Bagi menyimpan atau mengakses data dari simpanan
data tersebut, CPU akan menjurus kepada alamat ingatan (memory address)
bagi sesuatu maklumat yang diperlukan. Sementara bas (bus) alamat membolehkan
CPU tersebut menghantar alamat kepada RAM, manakala bas data membolehkan
pemindahan data sebenar kepada CPU. Istilah bas itu sendiri merujuk kepada
perkaitan di antara CPU dan RAM peranti tersebut yang membolehkan mereka
berkomunikasi. Kayu pengukur yang digunakan bagi menilai prestasi persembahan
RAM ialah masa akses iaitu jumlah masa yang diambil oleh CPU untuk mengeluarkan
arahan segera kepada RAM bagi membaca data tertentu, yang bermula daripada
satu alamat sehinggalah CPU menerima data sebenar.
Lazimnya pada masa ini cip RAM memiliki kepantasan 60-ns, yang bermaksud
ia mengambil masa selama 60 nanosaat (1 nanosaat bersamaan dengan 1 bilion
saat) untuk melaksanakan satu pusingan perjalanan tersebut. Akses masa
tersebut adalah lebih pantas berbanding cip 100 – 200-ns beberapa tahun
yang lampau tetapi ia masih perlahan berbanding dengan masa akses yang
ideal – masa akses bernilai sifar yang boleh direalisasikan sekiranya CPU
tersebut menyimpan kesemua data. Bagi meningkatkan kepantasan capaian data,
CPU terpaksa mengakses kepada ingatan cache (biasanya dirujuk sebagai cache
sahaja). Pada kepantasan 20-ns atau lebih, ingatan cache adalah lebih pantas
berbanding dengan ingatan utama, tetapi sistem PC kurang mengandungi ingatan
cache berbanding ingatan utama RAM kerana harganya lebih mahal. Oleh itu
hanya data yang mungkin diperlukan oleh CPU sahaja akan ditempatkan di
dalamnya. Pemilihan data tersebut akan dikendalikan oleh pengawal cache
(cache controller).
Cip ingatan hanya berfungsi apabila ia menyimpan cas-cas elektronik.
Komponen ini diperbuat daripada kapasitor dan transistor, di mana kapasitor
akan menyimpan cas manakala transistor pula akan menukarkan cas tersebut
kepada fungsi ‘on’ atau ‘off’. Dengan kewujudan cip RAM, sistem PC boleh
mengubah kedudukan ‘on’ atau ‘off’ cas tersebut. Berbeza dengan cip ROM
(Read-Only Memory) di mana cas-cas tersebut akan berada pada kedudukan
‘on’ atau ‘off’ secara kekal.
Kesemua teknologi yang terdapat pada RAM akan menekankan kepada kepantasan
dan pengeluarnya berusaha untuk menawarkan kepantasan yang lebih tanpa
meningkatkan kos. Disebabkan teknologi CPU sudah semakin pantas maka teknologi
ingatan juga harus seiringan di samping memerlukan jenis-jenis RAM yang
berbeza. Keterangan secara ringkas mengenai istilah-istilah ingatan yang
seterusnya adalah seperti berikut:
RAM (Random-Access Memory)
Ia merupakan istilah menyeluruh bagi semua ingatan yang boleh dibaca
atau ditulis secara tidak sehala (non-linear). Bagaimanapun ia merujuk
secara khusus kepada ingatan berasaskan cip apabila kesemua ingatan berasaskan
cip sebelum ini dikatakan bersifat akses-rawak. RAM adalah agak berlainan
dengan ROM, kerana komputer hanya boleh membaca pada ROM tetapi boleh membaca
dan menulis pada RAM.
SIMM (Single In-line Memory Module) dan DIMM (Dual In-line Memory
Module)
SIMM dan DIMM sebenarnya tidak merujuk kepada jenis-jenis memori tetapi
merujuk kepada modul (papan litar yang berserta dengan cip) di mana RAM
dipakejkan bersama. SIMM merupakan modul yang terdahulu dengan menawarkan
laluan data sebanyak 32-bit. Disebabkan pemproses Pentium telah direkabentuk
untuk menangani laluan data yang lebih lebar daripada itu, SIMM mesti digunakan
secara berpasangan dengan papan utama Pentium. Bagaimanapun SIMM masih
boleh digunakan secara tunggal teteapi hanya di atas papan utama yang berasaskan
pemproses 486 atau pemproses yang lebih perlahan.
Manakala DIMM yang merupakan modul terbaru akan menawarkan laluan 64-bit
agar menjadikan lebih sesuai untuk digunakan bersama pemproses Pentium
dan pemproses terbaru yang lain seperti AMG dan Cyrix. Dari segi pembelian
komponen ingatan, setiap unit DIMM terbukti berupaya untuk mengendalikan
kerja-kerja yang boleh dilakukan oleh dua unit SIMM. Tambahan pula ia boleh
digunakan secara tunggal pada papan utama Pentium. Dari segi jangka panjang
pula DIMM adalah lebih ekonomik kerana ia tidak perlu menambah satu lagi
DIMM pada sistem ingatan komputer.
DRAM (Dynamic RAM)
DRAM pula merupakan sejenis ingatan piawaian utama dalam komputer hari
ini dan ia akan dirujuk apabila anda hendak memberitahu seseorang bahawa
PC anda memiliki 32MB RAM. Di dalam DRAM, maklumat akan disimpan sebagai
satu siri cas elektronik dalam sebuah kapasitor. Dalam setiap milisaat
(milisecond) pengecasan secara elektronik kapasitor pada DRAM tersebut
akan nyahcas (discharge) dan perlu disegarkan semula (refresh) untuk mengekalkan
nilainya. Penyegaran secara berterusan ini telah dijadikan alasan untuk
meletakkan istilah dynamic di hadapan susunan huruf RAM.
FPM RAM (Fast Page-Mode RAM)
Sebelum kemunculan EDO RAM, semua ingatan utama yang terdapat di dalam
PC adalah dari jenis mod-halaman pantas (fast page-mode variety). Nama
tersebut juga tidak begitu dikenali manakala jenisnya pula hanyalah satu.
Bagaimanapun kemajuan teknologi telah berjaya mengurangkan masa akses bagi
FPM RAM daripada 120-ns (nanosaat) kepada masa akses sekarang iaitu 60-ns.
Bagaimanapun pemproses Pentium hanya mengiktiraf bas berkepantasan 66 Mhz
kerana bas tersebut lebih pantas keupayaannya berbanding dengan keupayaan
FPM RAM. Dengan kepantasan 60-ns akan membolehkan modul RAM melaksana akses
halaman rawak (di mana halaman dirujuk sebagai satu rantau ruangan alamat)
di bawah kepantasan 30 Mhz walaupun ia dianggap terlalu perlahan berbanding
dengan kepantasan bas.
EDO RAM (Extended-Data-Out RAM)
EDO RAM sebenarnya tidak lebih daripada satu peningkatan kepada FPM
RAM. Apa yang penting ialah ia mengiktiraf kebanyakan masa apabila CPU
meminta ingatan bagi sesuatu alamat tertentu, di samping meminta beberapa
alamat lain yang berdekatan. Di samping mendesak setiap akses ingatan kembali
segar, EDO RAM bergantung pada lokasi akses sebelumnya bagi memecut akses
ke alamat yang berdekatan. EDO RAM mempercepatkan kitaran ingatan, dengan
meningkatkan prestasi di dalam ingatan sebanyak 40 peratus. Tetapi EDO
RAM hanyalah efektif bagi bas berkepantasan 66 Mhz dan ia boleh dipercepatkan
lagi dengan keupayaan pintasan yang terdapat pada kebanyakan pemproses
terkini seperti AMD, Cyrix dan Intel.
BEDO RAM (Burst Extended-Data-Out RAM)
Bagi meningkatkan kepantasan mengakses data ke dalam cip memori DRAM,
satu teknologi yang dikenali sebagai
bursting telah dibangunkan
untuk tujuan tersebut. Teknologi ini melibatkan penghantaran blok data
yang besar untuk diproses kepada unit-unit data yang lebih kecil. Istilah
DRAM pada cip tersebut adalah merujuk kepada teknologi penghantaran data
terperinci yang meliputi penghantaran beberapa halaman alamat di dalam
cip memori.
SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
Terdapat dua kelebihan yang terdapat pada cip memori jenis SDRAM. Pertama,
ia boleh mengendalikan kepantasan bas sehingga 100 Mhz dan kedua, cip memori
jenis SDRAM boleh dihubungkan (synchronized) dengan sistem jamnya sendiri.
Teknologi yang terdapat pada cip ini membolehkan dua halaman memori dibuka
secara berterusan.
Manakala cip memori jenis SLDRAM merupakan replikasi cip jenis SDRAM
yang telah dipertingkatkan teknologinya dengan menawarkan kepantasan bas
yang lebih tinggi dan ia menggunakan peket-peket kecil data untuk mengendalikan
alamat yang diminta; pemasaan dan arahan kepada cip memori DRAM. Pemilihan
SLDRAM hanya melibatkan kos yang rendah tetapi prestasi memori yang ditawarkan
adalah lebih tinggi.
SRAM (Static Random-Access Memory)
Perbezaan di antara cip memori jenis SRAM dan DRAM ialah di mana cip
DRAM mesti disegarkan secara berterusan sedangkan cip SRAM dapat melakukan
secara otomatik dan ia hanya berlaku apabila satu arahan bertulis dilaksanakan.
Jika arahan bertulis tidak dilakukan maka tiada sebarang perubahan pada
cip SRAM dan keadaan ini dikenali sebagai
static. Kelebihan yang
terdapat pada cip memori jenis SRAM berbanding dengan cip jenis DRAM ialah
kepantasannya yang boleh mencapai 12-ns manakala 50-ns bagi cip memori
jenis BEDO. Manakala kelemahan yang dimiliki oleh cip jenis SRAM terletak
pada harganya yang lebih mahal daripada DRAM. Setakat ini SRAM kerap digunakan
di dalam PC pada tahap cache yang kedua atau L2 Cache.
L2 Cache
Istilah
cache adalah merujuk kepada kaedah peramalan dan pengendalian
data yang akan diminta dan yang sudah dimiliki. Apabila sebuah CPU membuat
satu permintaan terhadap data, maka data tersebut boleh diperolehi daripada
salah satu tempat berikut iaitu L1 cache, L2 cache, memori utama atau cakera
keras.
Cip L1 cache terletak di atas CPU dan saiznya lebih kecil daripada ketiga-tiga
tempat simpanan data yang lain. Manakala cip L2 cache merupakan kawasan
memori yang berasingan dan ia boleh dikonfigurasikan bersama cip memori
jenis SRAM. Pencarian data lazimnya bermula di dalam cip L1 cache kemudian
beralih kepada cip L2 cache, cip DRAM dan seterusnya dalam cakera keras.
Cip L2 cache terletak di antara cip jenis DRAM dan CPU, manakala fungsinya
menawarkan akses yang lebih pantas daripada prestasi cip DRAM. Sistem cache
diwujudkan untuk membolehkan akses memori yang lebih pantas dan mungkin
sepantas CPU.
Async SRAM (Asynchronous SRAM)
Cip yang dikenali sebagai Async SRAM telah pun wujud sejak kemunculan
teknologi pemproses 386 lagi dan masih mendapat tempat di dalam L2 cache
bagi kebanyakan PC. Ia dinamakan
asynchronous kerana cip memori
jenis ini tidak dihubungkan dengan sistem jam. Jadi CPU mesti menunggu
terlebih dahulu data yang telah diminta daripada L2 cache.
Sync SRAM (Synchronous Burst SRAM)
Seperti mana cip jenis SDRAM, cip memori yang dinamakan sebagai Sync
SRAM juga dihubungkan dengan sistem jam untuk menjadikannya lebih pantas
daripada prestasi Async SRAM yang biasa digunakan untuk L2 cache yang berkelajuan
di sekitar 8.5-ns. Bagaimanapun cip Sync SRAM akan hilang keupayaannya
apabila dihubungkan pada kepantasan bas yang melebihi 66 Mhz.
PB SRAM (Pipeline Burst SRAM)
Cip memori jenis PB SRAM menggunakan sistem yang dinamakan sebagai
pipelining
dan kepantasannya sedikit ketinggalan di belakang sistem yang dipanggil
synchronization.
Bagaimanapun peningkatan teknologinya mungkin melebihi teknologi yang dimiliki
oleh cip memori Sync SRAM kerana ia direkabentuk agar serasi dengan bas
yang memiliki kepantasan 75 Mhz atau lebih tinggi. Cip memori jenis PB
SRAM bakal memainkan peranan utama di dalam memantapkan lagi prestasi sistem
komputer yang menggunakan mikropemproses Pentium II atau yang lebih tinggi.
VRAM (Video RAM)
Cip memori jenis VRAM berfungsi dengan baik pada prestasi video dan
boleh menjumpainya pada kad video
accelerator atau pada papan induk
yang memiliki teknologi video. Cip VRAM biasanya digunakan untuk menyimpan
kandungan pixel bagi sebuah paparan grafik.
Penggunaan cip VRAM akan memberikan prestasi video yang pantas dan berupaya
mengurangkan tekanan pada CPU. Cip VRAM melibatkan penggunaan dua
port
akses kepada sel memori dan salah satu daripadanya digunakan secara tetap
untuk menyegarkan paparan dan yang satu lagi digunakan untuk mengubah data
yang akan dipaparkan. Penggunaan dua
port dapat memberikan persembahan
video yang pantas berbanding dengan penggunaan cip DRAM dan cip SRAM yang
hanya memiliki satu
port akses.
WRAM (Windows RAM)
Seperti mana cip VRAM, cip memori jenis WRAM juga memiliki
port
berganda dan ia digunakan untuk persembahan grafik. Pengoperasian cip memori
jenis WRAM adalah sama seperti cip jenis VRAM, tetapi ia menggunakan jalur
lebar yang lebih tinggi sebagai tambahan kepada beberapa ciri grafik untuk
kegunaan pembangun aplikasi. Cip memori jenis WRAM juga menggunakan sistem
yang dikenali sebagai
buffering data berganda bagi meningkatkan
kepantasan penyegaran skrin.
SGRAM (Synchronous Graphics RAM)
Cip memori jenis SGRAM telah digunakan terutamanya pada kad
accelerator
video dan ia merupakan sejenis RAM berport tunggal. Prestasinya dipertingkatkan
dengan penggunaan sistem yang dipanggil
dual-bank akan membolehkan
dua permukaan memori dapat dibuka secara berterusan. Penggunaan cip memori
jenis SGRAM adalah sesuai bagi pemain video 3-D (tiga dimensi) kerana terdapat
sebuah blok-bertulis yang akan memecut segala muatan grafik pada paparan
skrin. Video tiga dimensi biasanya memerlukan pecutan yang pantas iaitu
dalam julat 30 hingga 40 bingkai dalam tempoh sesaat.