RAM

Random Akses Memori

Random-access memory (RAM) adalah bentuk penyimpanan data komputer . Hari ini, mengambil bentuk sirkuit terpadu yang memungkinkan disimpan data dapat diakses dalam urutan apapun (yaitu, di acak ). "Random" mengacu pada gagasan bahwa setiap bagian dari data dapat dikembalikan dalam waktu yang konstan , terlepas dari lokasi fisik dan apakah itu terkait dengan bagian sebelumnya data. [1]
Kata "RAM" sering dikaitkan dengan volatile jenis memori (seperti DRAM modul memori ), dimana informasi yang hilang setelah daya dimatikan. Banyak jenis memori RAM juga, termasuk sebagian besar jenis ROM dan jenis flash memory yang disebut NOR-Flash .
Tipe awal akses memori dapat ditulis acak-luas adalah memori inti magnetik , yang dikembangkan 1949-1952, dan kemudian digunakan pada kebanyakan komputer sampai perkembangan dan dinamis sirkuit terpadu RAM statis di akhir 1960-an dan awal 1970-an. Sebelum ini, komputer digunakan relay , delay line / memori delay, atau berbagai jenis tabung vakum pengaturan untuk melaksanakan "fungsi memori utama" (yaitu, ratusan atau ribuan bit), beberapa di antaranya akses acak, beberapa tidak. memori Drum bisa diperluas dengan biaya rendah tetapi pengambilan barang memori non-sekuensial diperlukan pengetahuan tentang tata letak fisik dari drum untuk mengoptimalkan kecepatan. Kait dibangun dari triodes tabung vakum, dan kemudian, dari diskrit transistor , digunakan untuk kenangan yang lebih kecil dan lebih cepat seperti akses mendaftar bank-acak dan register. Sebelum pembangunan sirkuit terpadu ROM, permanen (atau read-only) random-access memory sering dibangun menggunakan diode semikonduktor matriks didorong oleh decoder alamat , atau khusus luka memori inti pesawat.

Jenis RAM

modern jenis RAM dapat ditulis umumnya menyimpan bit data baik dalam keadaan sebuah flip-flop , seperti di SRAM (static RAM), atau sebagai muatan dalam kapasitor(atau transistor gerbang), seperti dalam DRAM (dynamic RAM), EPROM , EEPROM dan Flash . Beberapa jenis memiliki sirkuit untuk mendeteksi dan / atau kesalahan acak yang benar disebut kesalahan memori dalam data disimpan, menggunakan bit paritas atau koreksi kode kesalahan . RAM hanya dari tipe membaca, ROM , bukan menggunakan masker logam secara permanen mengaktifkan / menonaktifkan transistor dipilih, bukan menyimpan muatan di dalamnya. Pertimbangan khusus dan modul memori SIMM DIMM.
SRAM dan DRAM adalah volatile. Bentuk lain dari penyimpanan komputer, seperti disk dan tape magnetik , telah digunakan sebagai penyimpanan persisten . Banyak produk yang lebih baru, bukan mengandalkan memori flash untuk menjaga data ketika tidak digunakan, seperti PDA atau pemain musik kecil. Beberapa komputer pribadi , seperti banyak komputer kasar dan netbook , juga diganti disk magnetik dengan flash drive . Dengan memori flash, hanya jenis NOR mampu random access benar, sehingga eksekusi kode secara langsung, dan karena itu sering digunakan sebagai pengganti ROM; biaya yang lebih rendah NAND jenis ini biasanya digunakan untuk penyimpanan massal dalam kartu memori dan solid-state drive .
Sebuah chip memori adalah sirkuit terpadu (IC) yang terbuat dari jutaan transistor dan kapasitor. Dalam bentuk yang paling umum dari memori komputer, dinamis random access memory (DRAM), transistor dan kapasitor yang dipasangkan untuk membuat sel memori, yang mewakili satu bit data. Kapasitor memegang sedikit informasi - sebuah 0 atau 1. Transistor bertindak sebagai switch yang memungkinkan sirkuit kontrol pada chip memori membaca kapasitor atau mengubah negaranya.
hirarki memori
Banyak komputer memiliki hirarki memori yang terdiri dari register CPU , on-die SRAM cache, eksternal cache , DRAM , paging sistem, dan memori virtual atau ruang swappada hard drive. Kolam ini seluruh memori mungkin disebut sebagai "RAM" oleh banyak pengembang, meskipun berbagai subsistem dapat memiliki sangat berbeda waktu akses , melanggar konsep asli di balik istilah akses acak dalam RAM. Bahkan dalam tingkat hirarki seperti DRAM, baris spesifik, kolom, bank, peringkat , saluran, atauinterleave organisasi komponen membuat variabel waktu akses, meskipun tidak sejauh yang berputar media penyimpanan atau tape adalah variabel. Tujuan keseluruhan dari menggunakan hirarki memori adalah untuk mendapatkan akses yang lebih tinggi mungkin kinerja rata-rata sambil meminimalkan total biaya sistem keseluruhan memori (umumnya, hirarki memori mengikuti waktu akses dengan register CPU yang cepat di bagian atas dan hard drive lambat di bagian bawah).
Dalam banyak komputer pribadi modern, RAM datang dalam bentuk yang mudah upgrade modul-modul yang disebut modul memori atau modul DRAM tentang ukuran beberapa batang permen karet. Cepat ini dapat diganti harus mereka menjadi rusak atau saat perubahan kebutuhan permintaan kapasitas penyimpanan yang lebih besar. Seperti yang diusulkan di atas, jumlah yang lebih kecil dari RAM (kebanyakan SRAM) juga terintegrasi dalam CPU dan IC pada motherboard , serta hard-drive, CD-ROM , dan beberapa bagian lain dari sistem komputer.
Swapping
Jika komputer menjadi rendah pada RAM selama siklus penerapannya secara intensif, banyak arsitektur CPU dan sistem operasi dapat melakukan suatu operasi yang dikenal sebagai " swapping ". Menggunakan swapping paging file, suatu daerah pada hard drive untuk sementara digunakan sebagai memori kerja tambahan. penggunaan berlebihan mekanisme ini disebutmeronta-ronta dan umumnya tidak diinginkan karena menurunkan kinerja sistem secara keseluruhan, terutama karena hard drive jauh lebih lambat dari RAM. Namun, jika program mencoba untuk mengalokasikan memori dan gagal, mungkin kecelakaan.
Penggunaan lain dari "RAM" istilah
perangkat fisik lainnya dengan kemampuan baca-tulis dapat memiliki "RAM" di nama mereka: misalnya, DVD-RAM . "Random access" juga merupakan nama dari sebuah metode pengindeksan: maka, penyimpanan disk sering disebut "akses acak" ( Wiki: PowerOfPlainText , Fortran fitur bahasa , MBASIC , Java Platform, Standard Edition , file indeks ) karena kepala membaca bisa bergerak relatif cepat dari satu bagian data yang lain, dan tidak perlu membaca semua data di antaranya. Namun final "M" adalah penting: "RAM" (asalkan tidak ada istilah tambahan seperti dalam "DVD-RAM") selalu merujuk ke perangkat yang solid-state.
Seringkali, RAM adalah istilah mengacu pada memori utama komputer bekerja.
RAM disk
Software dapat "partisi" sebagian dari RAM komputer, yang memungkinkan untuk bertindak sebagai hard drive yang lebih cepat banyak yang disebut RAM disk . Sebuah disk RAM kehilangan data yang tersimpan ketika komputer dimatikan, kecuali memori diatur untuk memiliki sumber siaga baterai.
Shadow RAM
Kadang-kadang, isi chip ROM yang relatif lambat akan disalin untuk membaca / menulis memory untuk memungkinkan waktu akses lebih singkat. Chip ROM kemudian dinonaktifkan sementara lokasi memori diinisialisasi yang diaktifkan di di blok alamat yang sama (sering menulis-dilindungi). Proses ini, kadang-kadang disebut membayangi, cukup umum di kedua komputer dan embedded system .
Sebagai contoh umum, BIOS di komputer pribadi khas sering memiliki opsi yang disebut "bayangan menggunakan BIOS" atau mirip. Bila diaktifkan, fungsi mengandalkan data dari BIOS ROM bukannya akan menggunakan lokasi DRAM (paling juga dapat beralih membayangi ROM kartu video atau bagian ROM lainnya). Tergantung pada sistem, hal ini tidak mengakibatkan performa yang meningkat, dan dapat menyebabkan tidak kompatibel. Sebagai contoh, beberapa perangkat keras mungkin tidak dapat diakses oleh sistem operasi jika RAM bayangan digunakan. Pada beberapa sistem manfaat mungkin hipotetis karena BIOS tidak digunakan setelah booting dalam mendukung akses hardware langsung. Membebaskan memori dikurangi dengan ukuran ROM gelap.

Perkembangan terkini
Beberapa jenis baru RAM non-volatile , yang akan menjaga data sementara powered bawah, sedang dalam pengembangan. Teknologi yang digunakan termasuk nanotube karbon dan pendekatan memanfaatkanefek terowongan magnet . Di antara generasi MRAM 1, 128 KiB (128 × 2 10 bytes) RAM magnetik (MRAM) chip diproduksi dengan teknologi 0,18 pM pada musim panas 2003. Pada bulan Juni 2004, Infineon Technologies unveiled 16 MiB (16 × 2 20 byte) prototipe lagi berdasarkan teknologi 0,18 pM. Ada 2 generasi teknik dua saat ini dalam pembangunan: Thermal Assisted Switching (TAS) yang sedang dikembangkan oleh Crocus Teknologi , dan Spin Torque Transfer (STT) yang Crocus , Hynix , IBM dan beberapa perusahaan lain yang bekerja., Nantero membangun prototipe yang berfungsi karbon nanotube memori 10 GiB (10 × 2 30 bytes) array pada tahun 2004. Apakah sebagian dari teknologi ini akan dapat akhirnya mengambil pangsa pasar yang signifikan baik dari DRAM, SRAM, atau teknologi flash-memory, bagaimanapun, masih harus dilihat.
Sejak tahun 2006, " Solid-state drive "(berdasarkan memori flash) dengan kapasitas melebihi 64 gigabyte dan kinerja yang jauh melebihi disk tradisional telah tersedia. Perkembangan ini telah mulai untuk mengaburkan definisi tradisional antara memori akses acak dan "disk", secara dramatis mengurangi perbedaan dalam kinerja.
Beberapa jenis-akses memori acak, seperti "EcoRAM", secara khusus dirancang untuk peternakan server , di mana konsumsi daya yang rendah adalah lebih penting daripada kecepatan.

Memori dinding
"Tembok memori" adalah kelainan tumbuh kecepatan antara CPU dan memori di luar chip CPU. Alasan penting untuk perbedaan ini adalah bandwidth komunikasi yang terbatas di luar batas chip. Dari tahun 1986 sampai 2000, CPU peningkatan kecepatan pada tingkat tahunan sebesar 55%, sementara kecepatan memori hanya meningkat sebesar 10%. Melihat tren ini, diharapkan bahwa latency memori akan menjadi besarbottleneck dalam kinerja komputer.
Saat ini, peningkatan kecepatan CPU telah melambat secara signifikan sebagian karena hambatan fisik yang besar dan sebagian lagi karena desain CPU saat ini sudah menabrak dinding memori dalam arti tertentu. Intel diringkas penyebab dalam mereka dokumentasi Platform 2015 (PDF)
"Pertama-tama, sebagai chip geometri menyusut dan jam frekuensi naik, transistor kebocoran arus meningkat, menyebabkan kelebihan konsumsi daya dan panas ... Kedua, keuntungan dari kecepatan clock yang lebih tinggi di bagian dinegasikan oleh latency memori, karena memori waktu akses belum mampu mengimbangi dengan peningkatan frekuensi clock. Ketiga, untuk aplikasi tertentu, serial arsitektur tradisional menjadi kurang efisien karena prosesor bisa lebih cepat (karena apa yang disebut Von Neumann bottleneck ), lebih lanjut undercutting laba yang meningkatkan frekuensi dinyatakan mungkin membeli. Selain itu, sebagian karena keterbatasan sarana produksi induktansi dalam perangkat solid state, resistansi-kapasitansi (RC) keterlambatan transmisi sinyal tumbuh sebagai ukuran fitur shrink, penetapan bottleneck tambahan yang meningkatkan frekuensi tidak alamat. "
RC penundaan dalam transmisi sinyal juga dicatat dalam Jam Tingkat versus IPC: The End of the Road untuk Microarchitectures konvensional yang proyek maksimum tahunan CPU peningkatan kinerja rata-rata 12,5% antara tahun 2000 dan 2014. Data Prosesor Intel jelas menunjukkan perlambatan peningkatan kinerja dalam prosesor baru-baru ini. Namun, baru prosesor Intel, Core 2 Duo (nama kode Conroe) menunjukkan peningkatan yang signifikan atas sebelumnya Pentium 4 prosesor, karena arsitektur yang lebih efisien, kinerja meningkat sementara laju jam malah menurun.

Sumber : http://en.wikipedia.org