Perkembangan Memori (Internal & Eksternal)

Perkembangan Memori (Internal & Eksternal)

Nama: Lisnawati

NIM: J1F115034

 
Secara umum, memori yang digunakan dalam sebuah komputer dapat dibagi menjadi memori Internal dan eksternal. Memori internal disebut juga memori utama, dan memori eksternal Sering disebut memori sekunder, memori tambahan, mass memory, atau mass storage. 
 
Memori internal adalah memori yang menyimpan program dan data yang sedang dikerjakan oleh CPU komputer. Dalam sebuah komputer, yang digunakan sebagai CPU adalah satu atau beberapa mikroprosessor. Kalau komputer menjalankan suatu program, memori internal akan terus-menerus berhubungan dengan CPU. Karena itu, memori yang digunakan sebagai memori internal harus cukup cepat agar mampu mengimbangi kecepatan CPU. Memori komputer yang digunakan sebagai memori internal dewasa ini biasanya memori semikonduktor, dan terdiri atas sejumlah besar sel memori yang disusun sebagai suatu array di atas satu chip. Dalam sebuah komputer atau mikrokomputer terdapat dua jenis memori internal, yakni ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Access Memory).ROM (Read Only Memory) Sesuai dengan namanya, ROM adalah memori yang hanya dapat dibaca. Meskipun demikian, dalam perkembangannya, istilah memori hanya baca tidak lagi sesuai saat ini dengan hadirnya MPROM, PROM, EPROM, EPROM, EAPROM, dan Flash PEROM.

•  MROM (Mask Programmed ROM), sering hanya disebut ROM, hanya dapat ditulisi diprogram) satu kali. Pemrograman ini biasanya dilakukan oleh pabrik pembuat. Disebut mask programmed ROM, karena proses pemrograman  dilakukan dengan menggunakan sejumlah mask (penutup). Sekali telah diprogram, sebuah MROM hanya dapat dibaca dan program di dalamnya tidak dapat diubah lagi. Pembuatan MROM sangat mahal. Karena itu MROM hanya digunakan kalau jumlah yang diperlukan sangat besar, sehingga harga dapat ditekan.
• PROM (Programmable ROM) adalah jenis ROM yang dapat diprogram sendiri oleh pemakai dengan bantuan arus listrik untuk memutuskan sambungan yang dapat lebur (fuseable link) dalam array sel memori, sesuai dengan program yang diinginkan. Namun demikian, sebuah PROM juga tidak dapat dihapus dan diprogram ulang, karena sambungan yang sudah putus tidak dapat dipulihkan. PROM lebih murah dibandingkan dengan MROM.
• EPROM (Erasable Programmable ROM) adalah jenis ROM yang juga dapat diprogram sendiri secara elektrik oleh pemakai. EPROM dapat dihapus dan diprogram ulang secara berkali-kali dengan menggunakan pemrogram EPROM. Penghapusan isi EPROM dilakukan dengan memberikan cahaya ultraviolet melalui jendela kecil yang terdapat pada permukaan chip EPROM. Penghapusan ini tidak efektif, sehingga jika dilakukan penghapusan, seluruh informasi yang tersimpan dalam EPROM akan terhapus. Karena sinar matahari dan cahaya lampu TL juga mengandung sinar ultraviolet, maka jendela kecil tersebut harus ditutup dengan bahan yang tidak tembus cahaya agar informasi yang tersimpan dalam EPROM tidak hilang atau cacat. Karena dapat dihapus dan diprogram ulang dengan mudah, EPROM sering digunakan untuk aplikasi-aplikasi percobaan.
•  EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) adalah jenis ROM yang dapat diprogram, dihapus, dan diprogram ulang secara elektrik oleh pemakai. Jadi, proses penghapusan tidak menggunakan sinar ultraviolet, tetapi arus listrik. Karena itu, EEPROM dapat dihapus dan diprogram ulang secara selektif.
• EAROM (Electrically Alterable ROM) adalah jenis ROM yang mirip dengan EEPROM. Memori jenis ini, isinya dapat dihapus dan ditulis secara elektrik dan selektif oleh pemakai. EPROM, EEPROM, dan EAROM sebenarnya merupakan read-mostly memory (RMM) atau memori komputer yang dapat diprogram lebih dari satu kali. Tetapi operasi tulis untuk RMM jauh lebih rumit dibandingkan dengan operasi bacanya, dan jarang dilakukan. Semua jenis ROM di atas adalah jenis memori non-volatile. Artinya, informasi yang tersimpan dalam sebuah ROM tidak akan hilang jika catu daya listrik terputus atau dihentikan sehingga digunakan untuk menyimpan informasi (program dan data) yang bersifat tetap, misalnya prosedur-prosedur BIOS. 
•  FLASH PEROM (Flash Programmable and Erasable Read Only Memory) merupakan memori dengan teknologi nonvolatile memory. Isi memori dapat ditulis ulang ataupun dihapus berkali-kali dengan sangat mudah hingga ribuan kali. Teknologi ini sekarang banyak diterapkan untuk memori di dalam single chip microcontroller dan microcomputer. 

Keluaran data memori komputer jenis ROM adalah bersifat tiga keadaan (three state), artinya keluaran-keluaran ini dapat berada dalam tiga keadaan yang berbeda, yaitu 0, 1, atau kondisi impedansi tinggi (mengambang). Manfaat tiga keadaan ini dapat dilihat pada gambar di atas.

Memperlihatkan bagaimana dua buah ROM 32k x 8 dihubungkan secara paralel untuk  memperoleh ROM 64k x 8. Untuk itu, saluran alamat A0 – A14 dihubungkan dengan masukan alamat A0 – A14 pada masing-masing ROM. Keluaran data masing-masing ROM dihubungkan ke saluran data. Saluran data ini harus dua arah (bidirectional), karena keluaran/masukan data memori jenis RAM yang digunakan dalam komputer harus juga dihubungkan dengan saluran data ini. Karena itu untuk menghindari bentrokan  antara data yang dikeluarkan masing-masing ROM, hanya diaktifkan salah satu dari masukan Chip Enable 1 dan Chip Enable 2. Itulah sebabnya kondisi keluaran ROM harus three state.

Perkembangan teknologi pada memori eksternal pada umumnya meliputi bahan yang digunakan sebagai media penyimpanan ataupun kapasitas memorinya.

a. Pita Magnetik

Media penyimpanan pita magnetik (magnetic tape) terbuat dari bahan magnetik yang dilapiskan pada plastik tipis, seperti pita kaset. Digunakan pertama kali oleh IBM tahun 1950 an. Untuk bisa bekerja, pita magnetic ini harus diletakkan didalam tape drive yang kira-kira bisa disamakan dengan proyektor Pada proses penyimpanan atau pembacaan data, kepala pita (head) harus menyentuh media dan tape akan bergerak terus selama proses penulisan ataupun pembacaan data berlangsung dengan melewati read/write head. Gerakan terus-menerus inilah yang sebenarnya dapat meningkatkan keausan pita. Pada saat drive dari magnetic tape berputar, maka data-data yang ada akan dibaca satu demi satu. Dalam hal ini, tape membutuhkan adanya suatu tanda untuk

mulai dan berhenti pada suatu record data. Pada saat berhenti, dan ketika akan melakukan pembacaan lagi, ada beberapa bagian dari tape yang tidak terbaca, dan bagian ini disebut: inter-record gap yang terjadi diantara setiap block data. Interrecord gap secara otomatis akan terbentuk oleh sistem komputer setelah selesai merekam karakter yang terakhir. Ukuran record dalam hal in ditentukan oleh jumlah data yang tersimpan. Beberapa record yang tergabung dalam satu kesatuan disebut sebagai logical record. Beberapa logical record akan tersimpan dalam sebuah phisical record. Data pada pita magnetik direkam secara berurutan dengan menggunakan drive yang khusus untuk masing-masing jenis. Karena perekaman dilakukan secara sekuensial, maka untuk mengakses data yang kebetulan terletak di tengah drive terpaksa harus memutar gulungan pita hingga head mencapai data tersebut. Hal ini membutuhkan waktu yang cukup lama. Walaupun begitu teknologi pita magnetik masih banyak digunakan sebagai sarana backup data atau pengarsipan. Pertama, karena pita magnetik merupakan piranti yang pertama kali muncul untuk backup data sehingga orang terbiasa menggunakannya. Kedua, pita magnetik masih banyak digunakan mengingat kapasitasnya yang sangat besar dibanding dengan piranti penyimpanan lain.

Kapasitas penyimpanan pita magnetik dapat mencapai 66 Gb dan dapat dikompresi hingga menjadi ratusan gygabyte. Kecepatan putarnya pun bertambah tinggi sehingga pengaksesan data dilakukan lebih cepat. Pita magnetik dibagi menjadi dua jenis yaitu reel tape dan tape cartridge. reel tape berupa pita magnetik yang digulung dalam wadah berbentuk lingkaran dengan bentuk standart pita yang memiliki lebar 1/2 " (12.7 mm), sedangkan cartridge berbentuk seperti kaset video atau bahkan ada yang seperti kaset audio. Data pada tape cartridge disimpan dalam bentuk kode-kode tertentu seperti halnya yang terdapat dalam pita magnetik ukuran standar. Kaset ataupun catridge banyak digunakan pada komputer jenis home-komputer. Pita magnetik mempunyai ukuran yang dinyatakan istilah kepadatan pita (tape density). Dalam hal ini, ukuran yang digunakan adalah BPI (bytes per inch) atau jumlah byte per inci. Sebagai contoh, kepadatan 9600 BPI berarti bahwa pita dapat mengandung 9600 byte dalam tiap inci.

b. Hard Disk

Hard disk adalah sebuah komponen perangkat keras yang meyimpan data sekunder dan berisi piringan magnetis dengan kapasitas besar. Hard disk diciptakan pertama kali oleh insyinyur IBM, Reynold Johnson pada tahun 1952. Hard disk pertama tersebut terdiri dari 50 piringan berukuran 2 kaki (0,6 meter) dengan kecepatan rotasinya mencapai 1.200 rpm (rotation per minute) dengan kapasitas penyimpanan 5 MB. Hard disk zaman sekarang sudah ada yang hanya selebar 0,6 cm dengan kapasitas 750 GB. Hard disk terus dikembangkan hingga saat ini. Pada tahun 2003 lalu, kapasitas hard disk yang beredar di pasaran berkisar antara 20 sampai dengan 40 GB. Hard disk memiliki piringan metal yang dilapisi dengan bahan yang memungkinkan data disimpan dalam bentuk titik-titik bermagnet. Data disimpan pada kedua permukaan. Piringan-piringan yang menyusun hard disk tersusun dalam lapisan-lapisan dan tersimpan rapat dalam hard drive. Tujuannya adalah untukmelindungi dari partikel debu atau benda kecil lain yang mengotori piringan sehingga tidak terjadi tabrakan antara head dan piringan yang dapat menimbulkan kerusakan. Setiap piringan hard disk memiliki dua buah permukaan atas dan bawah. Namun perlu diketahui bahwa permukaan atas pada permukaan terbawah piringan tidak digunakan untuk menyimpan data. Setiap permukaan dibagi atas sejumlah track berbentuk lingkaran dalam piringan. Pada track inilah data disimpan. Track dibagi menjadi beberapa sektor. Track yang terletak pada garis vertikal yang sama disebut silinder. Di dalam disk drive, terdapat suatu alat pemutar yang mampu berputar hingga 3500 rpm atau lebih. Read/Write Head yang ada akan ditumpu dengan suatu lengan yang selalu bergerak untuk menjelajah keseluruh permukaan hard disk guna mendeteksi ataupun melakukan penulisan/pembacaan data. Kombinasi antara perputaran hard disk dan pergerakan lengan inilah yang mampu menentukan posisi setiap track yang ada didalam hard disk. Data dibaca atau ditulis melalui head baca/tulis. Ketika berlangsung perekaman atau pembacaan, head bergerak ke lokasi data dan melayang di atas piringan tanpa menyentuhnya. Kecepatan akses data pada piringan ditentukan oleh kecepatan putar piringan dan kecepatan lengan akses. Hard disk dibedakan menjadi dua golongan yaitu non removable hard disk dan removable hard disk. Non removable hard disk juga biasa disebut fixed disk karena diletakkan di dalam unit sistem dan tidak dimaksudkan untuk dibawa bepergian. Removable Hard Disk Hard disk jenis ini hanya mengandung satu piringan atau dua piringan yang dilengkapi dengan head baca/tulis. Piranti seperti ini kadang disebut hard disk cartridge. Umumnya berkapasitas 2 GB. Piranti ini dapat dibawa bepergian, misalnya untuk menyalin data yang besar dan dimaksudkan untuk disalin ke komputer lain. Di dalam pemakaiannya didalam PC, hard disk memerlukan card tambahan yang terdapat didalam komputer dan berfungsi sebagai pengontrol kerja dari hard disk tersebut.

c. Floppy Disk

Floppy disk dikembangkan untuk mengatasi kekurangan hard disk yang tidak bisa dibawa bepergian. Floppy disk atau disket diciptakan pada tahun 1969 dengan tujuan agar data dapat dipindahkan dari suatu komputer ke komputer yang lain. Disket berisi sebuah piringan magnetik. Pembacaan dan penulisan data ke piringan magnetik dilakukan melalui head yang aka menempel ke permukaan piringan. Disket mengandung sebuah piringan magnetik yang terbuat dari bahan plastik. Piringan dibagi atas sejumlah lingkaran yang masing-masing disebut track. Track dibagi menjadi beberapa sektor. Proses ini dilakukan ketika disket diformat. Pada sektor inilah data direkam. Untuk melakukan pembacaan ataupun penulisan, disket harus dimasukkankedalam sebuah drive, drive ini kemudian disebut sebagai disket drive. Pada setiap drive yang ada, telah berisi sebuah shaft dan sebuah drive motor yang berfungsi untuk memutar disket dengan kecepatan sekitar 360 hingga 500 rpm. Sebuah sinyal elektronik yang datang dari sistem kontrol, akan menyebabkan read/write head yang berfungsi untuk melakukan pembacaan/penulisan untuk terus bergerak diatas permukaan disket yang sedang berputar guna melakukan pembacaan/ penulisan. Disket yang umum pada saat ini adalah yang berukuran 3,5 inci (diameter piringan) dengan kapasitas 1,44 Mb. Pada masa sebelumnya terdapat pula disket berukuran 5,25 inci dengan kapasitas sebesar 1,2 Mb. Kapasitas yang dapat ditampung oleh floppy disk memang cenderung kecil, apalagi jika dibandingkan dengan kebutuhan transfer dan penyimpanan data yang makin lama makin besar. Floppy disk hanya dapat menyimpan file teks, karena keterbatasan kapasitas. Walaupun demikian, penulisan pada floppy disk dapat dilakukan berulang-ulang, walaupun memakan waktu yang relatif lama.

d. Zip Disk

Zip disk memiliki sifat seperti disket yaitu bisa dibawa kemana-mana tetapi memiliki kapasitas yang lebih tinggi. Piranti ini dihubungkan ke komputer melalui port printer, USB maupun SCSI. Media ini memiliki kapasitas 250 Mb untuk hubungan ke port paralel atau SCSI dan 750 Mb untuk hubungan ke USB. Ukurannya sedikit lebih besar dibandingkan dengan disket dan dengan ketebalan dua kali.

e. CD

CD ROM (Compact disc - Read Only Memory) adalah sebuah piringan kompak dari jenis piringan optik (optical disc) yang dapat menyimpan data yang cukup besar. Ukuran data yang dapat disimpan saat ini bisa mencapai 700Mb. Mulai tahun 1983 sistem penyimpanan data di optical disc mulai diperkenalkan dengan diluncurkannya Digital Audio Compact Disc. Sejak saat itu mulai berkembanglah teknologi penyuimpanan pada optical disc. CD-ROM terbuat dari resin (polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Informasi direkam secara digital sebagai lubang-lubang mikroskopis pada permukaan yang reflektif. Proses ini dilakukan degan menggunakan laser yang berintensitas tinggi. Permukaan yang berlubang ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening. Informasi dibaca dengan menggunakan laser berintensitas rendah yang menyinari lapisan bening tersebut sementara motor memutar disk. Intensitas laser tersebut berubah setelah mengenai lubang-lubang tersebut kemudian terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor yang kemudian dikonversi menjadi data digital. Penulisan data pada CD-ROM hanya dapat dilakukan sekali saja. Walaupun demikian, optical disk ini memiliki keunggulan dari segi mobilitas. Bentuknyayang kecil dan tipis memudahkannya untuk dibawa-bawa. Kapasitas penyimpanannya pun cukup besar, yaitu 650 Mbytes. Sehingga media ini biasanya digunakan untuk menyimpan data-data sekali tulis saja, seperti installer, file lagu (mp3), ataupun data statik lainnya. CD ROM bersifat read only (hanya dapat dibaca, tidak dapat ditulis berulang kali). Untuk dapat membaca isi CD ROM, komponen utama yang diperlukan adalah CD Drive. Baru pada perkembangannya CD ROM mulai kini dapat ditulis berulang kali (Re Write / RW) yang lebih dikenal dengan CD-RW.

f. DVD (Digital Versatile Disc)

DVD merupakan teknologi piringan optik kedua setelah CD. DVD memiliki kapasitas penyimpanan yang besar, membaca lebih cepat daripada CD dengan muatan video berkualitas setara sinema dan lebih baik ketimbang piringan penyimpan data untuk keperluan audio maupun komputer PC. DVD diperkenalkan pertama kali tahun 1995 untuk mendistribusikan multimedia serta rekaman bioskop yang berdurasi panjang. DVD memiliki kapastiasyang jauh lebih besar daripada CD-ROM biasa, yaitu mencapai 9 Gbytes. Teknologi DVD ini sekarang banyak dimanfaatkan secara luas oleh perusahaan musik dan film besar, sehingga menjadikannya sebagai produk elektronik yang paling diminati dalam kurun waktu 3 tahun sejak diperkenalkan pertama kali. Perkembangan teknologi DVD-ROM pun lebih cepat dibandingkan CD-ROM. 1x DVD-ROM memungkinkan rata-rata transfer data 1.321 MB/s dengan rata-rata burst transfer 12

MB/s. Semakin besar cache (memori buffer) yang dimiliki DVD-ROM, semakin cepat penyaluran data yang dapat dilakukan. DVD menyediakan format yang dapat ditulis satu kali ataupun lebih, yang disebut dengan Recordable DVD, dan memiliki 6 macam versi, yaitu :

· DVD-R for General, hanya sekali penulisan,

· DVD-R for Authoring, hanya sekali penulisan,

· DVD-RAM, dapat ditulis berulang kali,

· DVD-RW, dapat ditulis berulang kali,

· DVD+RW, dapat ditulis berulang kali,

· DVD+R, hanya sekali penulisan.

Setiap versi DVD recorder dapat membaca DVD-ROM disc, tetapi memerlukan jenis disc yang berbeda untuk melakukan pembacaan. Perekaman data pada DVD-R dilakukan dengan membakar lapisan perekam dengan menggunakan sinar laser merah yang terfokus. Adapun lapisan bening yang melapisi lapisan perekam terbuat dari polikarbonat bening. Lapisan perekam memiliki alur spiral mikroskopis yang bergelombang. Alur tersebut memang telah dibuat untuk memandu sinar laser pada saat proses penulisan. Alur inilah tempat menyimpan data setelah proses perekaman. Selain itu ada Land Pre Pits (LPP) yang terletak di antara alur-alur untuk keperluan pengalamatan.

Di bawah lapisan perekam terdapat lapisan pemantul dari logam yang berfungsi untuk memantulkan kembali sinar laser pada saat proses pembacaan. Berikutnya terdapat lapisan pelindung yang berfungsi melindungi lapisan-lapisan di atasnya dan sebagai lapisan yang menghubungkan ke lapisan perekat kalau piringan bermuka dua (double sided). Pada pembacaan kekuatan gelombang sinar laser dikurangi sehingga tidak merusakkan rekaman. Bagian yang telah dibakar pada saat perekaman tak dapat memantulkan sinar laser sejelas bagian yang tak terbakar. Dengan demikian diperoleh pola “on-off” yang dapar dimodulasikan menjadi sinyal dan kemudian

didekodekan menjadi data oleh playback.

g. USB Flash Disk

USB flash disk adalah piranti penyimpan eksternal yang berbentuk pena dengan panjang 53-63.5 mm, lebar 17mm dan tinggi 8 mm dan dicolokkan ke port USB. Kapasitas penyimpanan data mencapai 1 GB. Piranti ini mudah dibawa bepergian karena ukurannya kecil. Meski demikian, piranti ini memiliki kapasitas simpan yang besar hingga lebih dari 16 Gb.

h. Smart Card

Smart Card atau kartu cerdas umumnya berupa kartu plastik yang dilengkapi dengan sebuah cip. Pada cip inilah terkandung memori, prosesor, dan bahkan sistem operasi. Pada dekade 1990-an Bank Exim dan Bank BRI menggunakan smart card untuk menyimpan data tabungan. Namun kini produk-produk tersebut tidak ada lagi. Yang umum saat ini smart card digunakan untuk kartu telpon prabayar.

i. Kartu Memori

Kartu memori (memory card) adalah jenis penyimpanan permanen yang biasa digunakan pada PDA ataupun kamera digital. Beberapa contoh yaitu Compact Flash, Smart Media Card dan Secure Digital Card. Ukuran medianya juga bervariasi. Sebagai contoh, Compact Flash berukuran 43 mm x 36 mm x 3,3 mm. Kapasitas penyimpanannya sangat bervariasi dari 2 Mb sampai dengan 3 Gb.

Sumber:

http://www.prakom.lipi.go.id/index.php/hardware/186-perkembangan-memory)

http://undakul.blogspot.co.id/2013/01/perkembangan-memori.html