MEMORY INTERNAL

Seringkali terjadi salah pengertian atau salah persepsi pada saat membahas tentang memori. Pengertian beberapa orang bahwa memori adalah ‘komponen’ yang berbentuk segi empat dengan beberapa pin di bawahnya. Komponen tersebut dinamakan memory module. Padahal pengertian sebenarnya memori itu adalah suatu penamaan konsep yang bisa menyimpan data dan program. Kemudian ditambah dengan kata internal, yang dimaksud adalah bahwa memori terpasang langsung pada motherboard. Dengan demikian, pengertian memory internal sesungguhnya itu dapat berupa :

• First-Level (L1) Cache
• Second-Level (L2) Cache
• Memory Module

Akan tetapi pengelompokan dari memory internal juga terbagi atas :

•  RAM (Random Access Memory) dan
•  ROM (Read Only Memory)

Penjelasan dari masing-masing pengertian diatas adalah sebagai berikut :

1. First Level (L1) Cache

Memory yang bernama L1 Cache ini adalah memori yang terletak paling dekat dengan prosessor (lebih spesifik lagi dekat dengan blok CU (Control Unit)).  Penempatan Cache di prosessor dikembangkan sejak PC i486. Memori di tingkat ini memiliki kapasitas yang paling kecil (hanya 16 KB), tetapi memiliki kecepatan akses dalam hitungan nanodetik (sepermilyar detik). Data yang berada di memori ini adalah data yang paling penting dan paling sering diakses. Biasanya data di sini adalah data yang telah diatur melalui OS (Operating system) menjadi Prioritas Tertinggi (High Priority).

2. Second-Level (L2) Cache

Memori L2 Cache ini terletak di Motherboard (lebih spesifik lagi : modul COAST : Cache On a Stick. Bentuk khusus dari L2 yang mirip seperti Memory Module yang dapat diganti-ganti tergantung motherboardnya). Akan tetapi ada juga yang terintegrasi langsung dengan MotherBoard, atau juga ada yang terintegrasi dengan Processor Module. Di L2 Cache ini, kapasitasnya lebih besar dari pada L1 Cache. Ukurannya berkisar antara 256 KB-2 MB. Biasanya L2 Cache yang lebih besar diperlukan di MotherBoard untuk Server. Kecepatan akses sekitar 10 ns.

3. Memory Module

Memory Module ini memiliki kapasitas yang berkisar antara 4 MB-512 MB. Kecepatan aksesnya ada yang berbeda-beda. Ada yang berkecepatan 80 ns, 60 ns, 66 MHz (=15 ns), 100 MHz(=10ns), dan sekarang ini telah dikembangkan PC133mhZ(=7.5 ns).

Memory Module dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

1. Single In-Line Memory Module

Single pada SIMM ini dimaksudkan dalam penomoran pin. Pada penampakan fisiknya, pin dan pin yang berada tepat dibaliknya memiliki nomor yang sama. Artinya kedua pin itu sekuens proses yang sama. SIMM yang pertama kali dibuat dalam modul 8 bit. Hal ini dimaksudkan untuk penyelarasan lebar data dari processor itu sendiri. SIMM generasi pertama ini diperuntukkan PC generasi sebelum 80286. Sebagai catatan, Processor generasi 8086 dan teman-temannya, hanya memiliki lebar data untuk floating point (representasi internal dari sebuah processor yang menganggap semua bilangan yang diterima oleh bagian input ALU dan/atau COU menjadi bilangan biner tak bertanda (unsigned binary representation). Bila bilangan yang diubah ke biner memiliki lebih dari 8 digit bilangan, maka perhitungan akan dilakukan dengan 8 digit terakhir dan terus dilakukan berulang-ulang hingga perhitungan sesuai dengan bilangan semula sebesar 8 bit.

Perkembangan processor juga turut mendorong perkembangan SIMM. Pada processor 32 bit (generasi Pentium), ketergantungan pada L2-Cache sangat tinggi. Tentunya membutuhkan memori 32 bit juga agar tidak terjadi bottle-neck. Pada modul 32-bit ini biasanya ditemukan 2,4, atau 8 chip di salah satu sisinya (dari penampakan fisik SIMM). Jadi dalam 1 keping memori modul yang terdiri dari 8 chip, akan bernilai 32 MB.  Perhitungannya adalah sebagai berikut : 8 chip x [32 bit/sel x 524288 sel]/8 bit/MB = 32 MB. SIMM ini dapat digabungkan dengan sesama SIMM sendiri. Meskipun kecepatan akses data yang berbeda dan/atau merek yang berbeda pula. Akan tetapi, SIMM tidak bisa digabungkan dengan DIMM. Hal ini karena akan terjadi ‘kebingungan’ Motherboard untuk menginisialisasi akses ke memori mana.

SIMM juga dikelompokkan berdasarkan jumlah pin.

•  30 pins

o Pertama kali dibuat dalam modul 8 FPM (Fast Page Mode) yang

emmiliki kecepatan 80 ns.

o Maksimal Bandwidth (lebar jalur data ) : 176 MB/sec.

• 72 pins

o FPM yang berkecepatan 70 ns.

o EDO (Extended Data Output) yang berkecepatan 60ns, maksimal

Bandwidth 264 MB/sec

Tips memasang SIMM

•   Berapa jumlah soket SIMM (berwarna putih dengan kunci kaki dari logam berwarna perak) yang belum terisi. Hal ini mempengaruhi jumlah Memory Bank yang ada, serta tata cara pengisiannya. (Untuk beberapa motherboard yang kuno).

• Jenis SIMM yang akan dipasang (soket SIMM hanya mendukung jenis FPM dan EDO).

•  Keberadaan soket DIMM (berwarna gelap dengan kunci kaki dari plastik berwarna putih). Jika ada soket DIMM lebih baik “buang” SIMM dan gantilah dengan DIMM, karena kinerja DIMM lebih baik dari SIMM.  Bila tidak di”buang”, maka akan terjadi bottle-neck kinerja memori, walaupun MotherBoard tidak menunjukkan gejala suatu kesalahan.

2. DIMM (Dual In-Line Memory Module

Dual berarti kedua sisi dari penampakan fisik ini menunjukkan bahwa dua buah sisi menjalankan sekuens proses masing-masing, namun masih mendukung satu proses utama yang sama. Meskipun processor 64-bit masih terlalu jarang untuk kalangan PC, memori telah mengembangkan jalan-nya terlebih dahulu. DIMM sekarang ini telah memiliki lebar data 64 bit.

Tentang Socket Memory SIMM dan DIMM

Tipe socket yang ada umumnya adalah SIMM dan DIMM. Socket SIMM memiliki 30 atau 72 pin. Socket SIMM mendukung memori jenis FPM (Fast Page Mode) dan EDO (Extended Data Out), sedangkan socket DIMM 168 pin mendukung SDRAM (Synchronous Dynamic RAM). Chipset buatan Intel yang mendukung SDRAM adalah 430VX, 430TX, 440LX, 440BX, dan 440GX. SDRAM membutuhkan tegangan 3.3 volt untuk bekerja pada motherboard terdapat jumper untuk memilih tegangan DIMM, jika kita memasang SDRAM pada DIMM pastikan tegangan 3.3 volt yang kita pilih.

Langkah memasang SIMM :

•  Tentukan pin 1 pada memori dan pin 1 pada socket SIMM dan pasangkan.

•  Masukkan memori dari salah satu sisi socket dengan posisi miring lalu dorong memori sehingga terpasang tegak dan terkunci.

Langkah melepas SIMM :

•  Tekan pengunci di pinggir socket ke arah luar.

•  Dorong memori dan lepaskan.

Langkah memasang DIMM :

•  Menekan memori ke arah bawah sampai pengunci terpasang pada memori.

Langkah melepas DIMM :

•  Membuka pengunci ke arah luar dan mengangkat memori.

A. RAM (Random Access Memory)

Kelompok memori yang diberi nama Random Access Memory ini memiliki karakteristik yang sesuai dengan namanya. Dalam pengaksesan data yang tersimpan dalam memori dilakukan dengan cara acak (random) bukand engan cara terurut (sequential) seperti pada streamer. Hal ini berarti untuk mengakses elemen memori yang terletak dimanapun di dalam modul ini, akan diakses dalam waktu yang sama.

Berdasarkan bahan pembuatannya, RAM dikelompokkan dalam dua bagian

utama, yaitu :

(a) static RAM dan

(b) dynamic RAM.

a.      Static RAM

Secara internal, setiap sel yang menyimpan n bit data memiliki 4 buah transistor yang menyusun beberapa buah rangkaian Flip-flop. Dengan karakteristik rangkaian Flip-flop ini, data yang disimpan hanyalah berupa Hidup (High state) dan Mati (Low State) yang ditentukan oleh keadaan suatu transistor. Kecepatannya dibandingkan dengan Dynamic RAM tentu saja lebih tinggi karena tidak diperlukan sinyal refresh untuk mempertahankan isi memory.

b.      Dynamic RAM

Secara internal, setiap sel yang menyimpan 1 bit data memiliki 1 buah transistor dan 1 buah kondensator. Kondensator ini yang menjaga tegangan agar tetap mengaliri transistor sehingga tetap dapat menyimpan data. Oleh karena penjagaan arus itu harus dilakukan setiap beberapa saat (yang disebut refreshing) maka proses ini memakan waktu yang lebih banyak daripada kinerja Static RAM.  Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, modul memori berkembang beriringan dengan perkembangan processor. Jenis DRAM ini juga mengalami perkembangan.

1.      Jenis-jenis RAM

•  Synchronous DRAM (SDRAM) dikenal sebagai SIMM SDRAM hanyalah memperbaiki kecepatan akses data yang tersimpan. Dengan proses sinkronisasi kecepatan modul ini dengan Frekuensi Sistem Bus pada prosessor diharapkan dapat meningkatkan kinerjanya. Modul EDO RAM dapat dibawa ke kecepatan tertingginya di FSB maksimum 75 MHz, sedangkan SDRAM dapat dibawa ke kecepatan 100 MHz pada sistem yang sama. SDRAM berikut ini juga dikembangkan lebih jauh :

o PC100 RAM

SDRAM yang dikembangkan untuk sistem bus 100 MHz

o PC133 RAM

SDRAM yang dikembangkan untuk sistem bus 133 MHz

o ECC RAM

SDRAM yang dikembangkan untuk kebutuhan server yang memiliki kinerja yang berat. Jenis SDRAM ini dapat mencari kerusakan data pada sel memori yang bersangkutan dan langsung dapat memperbaikinya. Akan tetapi, batasan dari SDRAM jenis ini adalah, sel data yang dapat diperbaiki hanya satu buah sel saja dalam satu waktu pemrosesan data.

• Burst EDO RAM (BEDO RAM) adalah jenis EDO yang memiliki kemampuan Bursting. Kinerja yang telah digenjot bisa 100% lebih tinggi dari FPM, 33% dari EDO RAM. Semula dikembangkan untuk menggantikan SDRAM, tetapi karena prosesnya yang asinkron, dan hanya terbatas sampai 66 MHz, praktis BEDO RAM ditinggalkan.
• Rambus DRAM (RDRAM) dikembangkan oleh RAMBUS Inc. Pengembangan ini menjadi polemik karena Intel@ berusaha memperkenalkan PC133 MHz.  RDRAM ini memiliki jalur data yang sempit (8 bit) tapi kinerjanya tidak dapat diungguli oleh DRAM jenis lain yang jalur datanya lebih lebar dari RDRAM  yiatu 16 bit atau bahkan 32 bit. Hal ini karena RDRAM ini memiliki Memory Controller yang dipercanggih. Tentunya hanya Motherboard yang mendukung RAMBUS saja yang bisa memakai DRAM ini, seperti MotherBoard untuk AMD K7 Athlon. Akan tetapi, RAM jenis ini dipakai oleh 3dfx, Inc,. untuk mempercepat proses penggambaran obyek 3 dimensi yang penuh oleh poligon.  Contoh produk yang memakainya adalah 3dfx seri Voodoo4.

2.      Kecepatan dan Bandwidth Maksimal

Kecepatan RAM diukur dalam ns (nanoseconds). Makin kecil ns semakin cepat RAM. Dulu kecepatan RAM sekitar 120, 100, dan 80 ns. Sekarang sekitar 15, 10, sampai 8 ns. Kecepatan RAM sangat berkaitan erat dengan system bus, apakah system bus efektif atau tidak untuk menggunakan RAM yang cepat. Berikut ini tabel yang menggambarkan hubungan clock speed dalam system bus dengan kecepatan RAM yang diperlukan.

Clock Speed	Time per clock tick
20 MHz	50 ns
25 MHz	40 ns
33 MHz	30 ns
50 MHz	20 ns
66 MHz	15 ns
100 MHz	10 ns
133 MHz	6 ns

B. ROM (Read Only Memory)

Kelompok memori yang bernama Read Only Memory ini juga memiliki karakteristik yang sesuai dengan namanya. Data yang ada di dalam ROM ini adalah data yang telah dimasukkan oleh pembuatnya. Data yang telah terkandung di dalamnya tidak dapat diubah-ubah lagi melalui proses yang normal, dan hanya dapat dibaca saja. Ada bagian data di ROM ini dipergunakan untuk identitas dari komputer itu sendiri. Hal ini tersimpan dalam BIOS (Basic Input Output Systems). Ada juga data yang terkandung dalam modul ini yang pertama kali diakses oleh sebuah  komputer ketika dinyalakan. Urutan-urutan yang terkandung di dalam modul ini dan yang diakses pertama kali ketika komputer dihidupkan diberi nama BOOTSTRAP. Dalam proses BootStrap ini, dilakukan beberapa instruksi seperti pengecekan komponen internal pendukung kerja minimal suatu sistem komputer, seperti memeriksa ALU, CU, BUS pendukung dari MotherBoard dan Prosessor, memeriksa BIOS utama, memeriksa BIOS kartu grafik, memeriksa keadaan Memory Module, memeriksa keberadaan Secondary Storage yang dapat berupa Floopy Disk, Hard Disk, ataupun CD-ROM Drive, kemudian baru memeriksa daerah MBR (Master Boot Record) dari media penyimpanan yang ditunjuk oleh BIOS (dalam proses Boot Sequence).

1.      Jenis-jenis ROM

a.      PROM (Programable ROM)

ROM ini memberikan kesempatan bagi pemakai untuk mengubah data yang tersimpan secara default. Sebuah alat yang bernama PROM programmer bertugas “membakar” (burning in) chip ini. Dengan arus listrik yang kuat lokasi bit akan  terbakar dan menunjukkan sebuah nilai (0 atau 1). Setelah melalui proses burning-in, PROM ini tidak dapat lagi diubah-ubah isinya.

b.      EPROM (Erasable Programable ROM)

Chip ini adalah perkembangan dari PROM. Hanya saja, EPROM ini dapat dihapus isi yang terdahulu dengan menggunakan sinar ultraviolet. Sinar tersebut melewati celah di kumpulan chip. Dengan demikian, muatan yang tersimpan dapat terlepas. Dengan kata lain, EPROM dapat dihapus dengan sinar Ultraviolet dan diprogram ulang secara elektrik.

c.      EEPROM (Electrically Erasable Programable ROM)

Chip ini tidak jauh berbeda dengan EPROM, tetapi EEPROM datanya dapat dihapus tanpa menggunakan sinar ultraviolet. Cukup gunakan pulsa listrik (electrical pulses). Jenis ROM seperti PROM, EPROM dan EEPROM tergolong ke memori stabil (nonvolatile memories). Artinya, ketiga jenis memori ROM ini akan tetap menyimpan datanya walaupun ketika tidak dialiri oleh arus listrik. Pada perkembangannya, chip EEPROM telah digunakan untuk BIOS dari sebuah MotherBoard. Dengan menggunakan teknik “flash”, isi dari BIOS pun dapat dibuat lebih baru (update). Akan tetapi, bahaya dari flashable BIOS adalah semua orang dapat mengubah isinya, termasuk juga virus. Jika telah diubah oleh virus, maka motherboard komputer yang dipakai itu tidak akan bisa dipakai kembali.

C. BIOS (Basic Input Output Systems)

Berikut ini akan dibahas secara mendetail setiap bagian dari BIOS, optimasi yang bisa dilakukan untuk BIOS, pengujian kecepatan komputer serta Upgrade terhadap BIOS.

a.     Eksplorasi BIOS

v Standart BIOS Setup

Date

Untuk men-setting tanggal yang sesuai untuk real time clock

Time

Untuk men-setting waktu yang tepat untuk real time clock. Sebuah real time clock salah disettings dapat menimbulkan masalah, misalnya jika real time clock diminta oleh sebuah online-banking-software sebagai kriteria suatu kewajaran. Selain itu apabila anda ingin mengetahui apakah BIOS anda dapat mengatasi masalah tahun 2000 (Y2K) yang telah dikenal, maka settinglah tanggalnya menjadi tanggal 31.12.1999 dan jamnya menjadi 23:57. Simpanlah setting tersebut dan kemudian matikan komputernya. Setelah lima menit berlalu anda dapat menstartup komputer itu kembali dan memeriksa tanggalnya dengan bantuan perintah date yang ada dalam DOS-mode. Jika yang sekarang tercantum adalah tanggal 1.1.2000 maka semuanya akan beres dimana versi-versi BIOS mulai pertengahan tahun 1995 dapatmengatasi Y2K seperti itu.  Jika tidak maka kemungkinan anda harus mencari sebuah BIOS-Update.  Setidaknya jika anda merencanakan untuk tetap menggunakan komputer tersebut di dalam tahun 2000 untuk mengakses data yang sensitif dengan Y2K.

Harddisk

Digunakan untuk mengubah setting untuk harddisk. Semua channel IDE dapat dikonfigurasikan disini, mulai dari primary master, primary slave, sampai secondary slave. Kolom “type” digunakan untuk menentukan parameter yang akan digunakan harddisk anda. BIOS sudah memiliki 46 konfigurasi yang sudah tersimpan. Pilihan “None” berarti tidak ada hard disk yang terpasang. Jika anda hanya menggunakan harddisk SCSI pilihlah “None” di seluruh channel yang ada. “Auto” berarti akan membuat BIOS melakukan auto deteksi ketika proses booting dilakukan. Proses auto deteksi ini akan terus dilakukan setiap kali komputer anda melakukan booting.  Pilihan ini baik dilakukan jika anda sering membongkar/pasang harddisk. Pilihan “User” akan memberi keleluasaaan untuk mengubah parameter harddisk secara manual, masukkanlah parameter yang diberikan oleh harddisk ke dalam kolom-kolom yang ada. Kolom-kolom lain digunakan untuk memasukkan data jumlah cylinder, jumlah head, jumlah SPT (sector per track), Lzone (landing zone), dan tipe translasi (Normal, Large, LBA). Saat ini hampir seluruh harddisk berukuran besar (di atas 528 MB) menggunakan mode translasi LBA. Pilihlah “Auto” pada kolom “Mode”.

Drive A, Drive B

Bagian ini dapat digunakan untuk mengkonfigurasikan floopy disk yang anda gunakan. Pilihan yang ada akan menentukan ukuran dan kapasitas yang digunakan.  Ukuran yang tersedia adalah 3.5” dan 5.25” sedangkan kapasitasnya bervariasi mulai dari 360K, 720K, 1.2M sampai 2.88M. Pilihlah “None” jika tidak ada disk drive yang terpasang. Pada beberapa BIOS-setup terdapat pilihan untuk Floppy Mode 3. Floppy ini adalah floppy disk drive yang biasa digunakan di Jepang yang  merupakan disket berukuran 3.5” dengan kapasitas 1.2MB.

Video

Setting ini berhubungan dengan jenis kartu grafik, jadi biasanya “EGA/VGA”.  Pilihan lain yang ada adalah CGA40, CGA80 dan MONO.

Halt On

Menentukan apa yang akan menyebabkan PC anda akan berhenti bekerja (halt). Pilihan “All Errors” merupakan pilihan yang biasa digunakan dan akan menyebabkan PC anda berhenti jika terjadi kesalahan di segala komponen. Pilihan “All, But Keyboard” akan mengabaikan kesalahan akibat keyboard. Pilihan-pilihan lain yang ada yaitu “No Errors”, “All, But Diskette”, dan “All, But Disk/Key”.

Halt On

Menentukan apa yang akan menyebabkan PC anda akan berhenti bekerja (halt). Pilihan “All Errors” merupakan pilihan yang biasa digunakan dan akan menyebabkan PC anda berhenti jika terjadi kesalahan di segala komponen. Pilihan “All, But Keyboard” akan mengabaikan kesalahan akibat keyboard. Pilihan-pilihan lain yang ada yaitu “No Errors”, “All but Diskette” dan “All, But Disk/Key”.

Memory

Ini adalah bagian informasi memori yang terpasang pada PC anda. Base memory umumnya berukuran 640 KB, sisanya akan menjadi Extended Memory. Jika ditambahkan dengan Other Memory akan menghasilkan total memori yang terpasang dan ditampilkan pada bagian “Total Memory”.

v BIOS Features Setup

Virus warning

Digunakan untuk mencegah terjadinya penulisan ke tabel partisi harddisk. Hal ini biasa dilakukan oleh virus untuk memperbanyak dirinya. Untuk mencegah penyebaran virus dan ketika akan melakukan instalasi sistem operasi baru, pilihlah “disabled”. Pada keadaan “enabled”, ketika akan ada penulisan ke tabel partisi maka akan ditampilkan pesan dalam mode teks. Ketika pesan ini muncul anda dapat menjawab “Yes” jika anda mengijinkan penulisan tersebut dan menjawab “No” untuk mencegah penulisan ini.

CPU Internal Cache

Digunakan untuk meng-enable/disable CPU Internal Cache (cache memory level 1). Cache memory level 1 umumnya berukuran 16 sampai 64 KB, separuh untuk data  dan separuhnya lagi untuk kode perintah. Pastikan pilihan ini berada pada kondisi “enabled”.

External Cache

Digunakan untuk meng-enable/disable External Cache (cache memory level 2). Umumnya berukuran 512KB, tapi ada juga yang berukuran 64KB (untuk 386), 128KB (untuk 486 dan Celeron seri A), 512KB (untuk Pentium dan Pentium II), 1 MB (untuk Intel Xeon dan sebagian motherboard kelas Pentium). Seperti CPU Internal Cache, pastikan berada pada kondisi “enabled”. Kemungkinan terdapat sebuah pilihan “External Cache Write Mode”. Di sini dapat ditentukan apakah akses tulis akan selalu langsung mendarat baik di dalam cache maupun di dalam main memory atau mula-mula akan dibuffer di dalam cache untuk kemudian secara per block akan dimasukkan ke dalam main memory. Yang terakhir disebutkan ini disebut “Write Back” sebagai pengganti “Write Through” dan memberikan sedikit penambahan kecepatan.