memory - Teknik Elektro Undip
advertisement
memory sudjadi Memory • Guna – Penyimpan Program – Penyimpan Data • Macam – Semiconductor memory – Magnetic/Optical Storage Kapasitas vs kecepatan Kecepatan akses kapasitas • CPU Registers, ada didalam mikroprosesor. • Cache memory, diluar mikroprosesor tetapi dikemas dalam 1 chip. • Random Access Memory • Flash Memory • Read Only Memory Volatile Memory data tidak hilang saat catu padam • • • • • ROM (Read Only Memory) – Memori yang datanya sudah diisi oleh pembuat chip memori PROM (Programmable ROM) – Data hanya sekali saja diisi dengan alat yang dinamakan programmer ROM, setelah itu data tidak dapat diganti atau dihapus lagi. EPROM (Erasable Programmable ROM) – Memori yang datanya dapat diisi (dengan programmer) kemudian dihapus kembali dengan bantuan sinar ultraviolet intensitas tinggi melalui jendela kaca pada chip memori. Penghapusan dan pengisian dapat dilakukan berkali-kali tetapi ada batas­nya. Setelah diisi sebaiknya jendela kaca ditutup dengan label kedap cahaya untuk menjaga kemungkinan data tidak hilang oleh sinar dari luar. Contoh chip dari SGS Thompson 27256. EEPROM (Electricaly Erasable Programmable ROM) – Data pada EEPROM dapat diisi, dihapus atau dirubah secara random dan individual dirangkaian, seperti halnya RAM, tetapi data tetap tersimpan meskipun catu padam. Digunakan pada piranti yang datanya sering dirubah, misalnya pada kartu telpon, TV, Video, timbangan elektronik. Contoh ATMEL 93C46, Catalys 28C64. Flash EPROM – Suatu teknologi yang relatif baru, dimana pengisian dan penghapusan data dengan suatu prosedur tertentu, yaitu dengan kom­binasi sinyal kontrol dan tegangan bakar / tegangan tinggi (tegangan yang dimaksud tegangan tinggi disini lebih besar dari 5Volt, biasanya 12 Volt). Pengisian dan penghapusan dijaman sekarang ini digunakan PC dengan bantuan suatu programmer. Penghapusan data harus secara keseluru­han (data diseluruh alamat), tidak dapat secara individual (per lokasi alamat). Proses penghapusan lebih cepat dibanding pada EPROM dengan sinar uv, mungkin karena cepatnya itulah dinamakan ‘FLASH’. Contoh Intel 28F010, ATMEL 29C64. Volatile (lanjutan) • • NVRAM (Non-Volatile Random Access Memory) –NVRAM memiliki battere terinte­grasi didalamnya yang menjaga data tetap. NVRAM memiliki kecepatan akses yang relatif lebih tinggi dibanding dengan ROM biasa. Beberapa tipe NVRAM tidak memiliki batere, seperti RAM biasa yang digunakan untuk menduplikasi data dari EEPROM kemudian akses dari NVRAM akan lebih cepat. Contoh NVRAM yang berbasis batere adalah DS1220, DS1225 (Dallas Semiconductor), yang berbasis EEPROM adalah X22C10, X22C12 (Xicor). Bipolar PROM – Suatu BIPOLAR PROM adalah chip memori dengan teknologi transistor BIPOLAR dan digunakan untuk menyimpan data yang relatif kecil. Sekali diprogram, data didalamnya tidak dapat dirubah lagi. Pemrograman dipergunakan tegangan tinggi dan arus yang relatif besar. Bipolar PROM memiliki imunitas yang tinggi terhadap derau lingkungan dan juga terhadap radiasi gelombang elektromaknetik, oleh karena itu chip tersebut banyak digunakan untuk teknologi militer dan ruang angkasa. Volatile memory Non volatile data hilang saat catu padam • • SRAM (Static RAM) – rangkaian ekivalen dengan flip-flop (dan flip-flop itu sendiri terdiri dari beberapa transistor) yang menyimpan state ‘0’ atau ‘1’. Selama tidak dirubah dan catu tidak padam, state atau data akan tetap nilainya. Contoh SRAM adalah HYUNDAI 6264, 62256. DRAM (Dynamic RAM) – rangkaian ekivalen dengan kapasitor dan sebuah transistor, kapasitor memiliki sifat dapat menyimpan data ‘0’ atau ‘1’ (dapat diisi tegangan atau tidak), secara teoritis data dapat disimpan dalam kapasitor dalam bentuk tegangan listrik terus-menerus, tetapi dalam prakteknya bahwa kapasitor memiliki sifat adanya arus bocor, sehingga jika diberi tegangan, maka beberapa saat kemudian, tegangan tersebut akan turun. Sebelum turun menjadi nol, ada suatu proses untuk menye­garkan kembali sel-sel memori untuk tetap mempertahankan datanya. Proses ini dinamakan refresh, yang dilakukan berulang-ulang dalam suatu periode sekian milli detik, baik itu saat diakses maupun tidak. Proses refresh dilakukan oleh pengendali memori yang dapat berupa chip. DRAM banyak digunakan pada peralatan yang butuh memori banyak seperti PC . DRAM yang digunakan pada PC mengalami banyak perkem­bangan teknologi yaitu dengan diciptakannya; FPM DRAM (Fast page mode), EDO DRAM (Extended data-out), SDRAM (Synchronous) dan RDRAM (Rambus).. Static vs Dynamic Organisasi memory • • Data dalam sel memori disimpan dalam state ‘0’ atau ‘1’ dan sehubungan dengan bus data dalam sistem MPU, maka beberapa sel memori membentuk satu grup yang disesuaikan dengan bus data dari MPU tersebut, macam group tersebut disebut organisasi memori, misalnya 4 sel (bit) membentuk 1 group, disebut NIBBLE, 8 bit disebut BYTE dan 16 bit disebut WORD. Pada label kemasan tiap chip memori sudah menunjukan berapa jumlah sel yang ada dalam chip tersebut, contoh EPROM 27C256, tanda C adalah teknologi CMOS, angka 256 adalah terdapat 256Kbit (ada 262144 sel), karena lebar bit data 27C256 adalah 8, maka dalam chip tersebut akan terdapat 32K byte memori dengan organisasi 32K x 8. Contoh lain adalah SRAM 6264 yang dalam organisasinya ditulis 8K x 8. Jumlah kaki alamat tentunya disesuaikan dengan kapasitas memori yang ada, organisasi 32K x 8 akan memiliki 8 bit data bus dan 15 bit bus alamat, 8K x 8 akan memiliki 13 bit bus alamat. kapasitas Lebar bus Organisasi memory 1x8 4x4 1024x1 A0 A0 A1 A1 cs cs 8 bit Data 4 bit Data A0 A1 4x8 A9 cs cs 8 bit Data 1 bit Data Memory akses serial • Sejauh ini dijelaskan bahwa data input atau output ke memori adalah paralel, artinya jika ada 8 bit data bus, maka ke 8 jalur data tersebut adalah paralel. Ada suatu teknologi yang menghadirkan serial memory yang dimaksudkan untuk menghemat jumlah kaki, salah satunya dengan teknologi Microwire. Pengaksesan data dengan memberikan sekuen (rentetan) alamat secara serial pada salah satu pin dan akan didapatkan data pada pin yang lainnya secara serial juga. Untuk sinkronisasi digunakan sinyal detak yang dimasukan pada salah satu pin nya. Contoh serial memori adalah serial EEPROM 93C46, yang diproduksi oleh ATMEL, Catalyst dan juga NS Semiconductor. 93C46 adalah memori dengan 1Kbit dalam organisasi 128x8 atau 64x16. Contoh lain AT24C16, AT24C64, X24C16 dan masih banyak lagi. Penggunaan serial EEPROM selain pada peralatan elektronik yang memerlukan data nilai setting, juga pada smart card atau pada kartu telepon chip. AT24Cxx AT24Cxx Serial EEPROM kemasan PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) SOIC (Small Outline Integrated Circuit), SOJ (Small Outline J-Lead) kemasan TSOP (Thin Small Outline Package) Single in Line Memory Module Pengembangan memori sudjadi Pengembangan dan perluasan memory • Kapasitas ditingkatkan, misalnya memory kapasitas 4x8 menjadi 8x8 atau 4Kx8 menjadi 8Kx8 (butuh 2 memory) • Lebar bus ditingkatkan misalnya 4Kx1 menjadi 4Kx8 (butuh 8 memory) • Kombinasi keduanya, misalnya 4Kx4 menjadi 8Kx8 (butuh 4 memory) Organisasi memory/IO 1x8 4x4 1024x1 A0 A0 A1 A1 cs cs 8 bit Data 4 bit Data A0 A1 4x8 A9 cs cs 8 bit Data 1 bit Data 4x4 to 8x4 4x4 4 bit Data A0 A1 cs A0 4x4 A1 A0 A2 A1 cs cs D0 D1 D2 D3 1024x1 to 1024x8 1024x1 1024x1 1024x1 A0 A1 A9 cs D7 D6 D0 4x4 to 8x8 4x4 4 bit + 4 bit = 8 bit A0 A1 cs A0 4x4 A1 A0 A2 A1 cs cs D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 2Kx8 to 8Kx8 A0 U7 8 7 6 5 4 3 2 1 23 22 19 A10 18 20 21 U9A A11 A12 2 3 1 CS A B G 74LS139 OE/RD WE A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 U7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 9 10 11 13 14 15 16 17 8 7 6 5 4 3 2 1 23 22 19 18 20 21 CE OE WE 6116 Y0 Y1 Y2 Y3 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 9 10 11 13 14 15 16 17 CE OE WE 6116 4 5 6 7 U7 8 7 6 5 4 3 2 1 23 22 19 18 20 21 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 CE OE WE 6116 U7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 9 10 11 13 14 15 16 17 8 7 6 5 4 3 2 1 23 22 19 18 20 21 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 CE OE WE 6116 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 9 10 11 13 14 15 16 17
