sudjadi - Teknik Elektro | Universitas Diponegoro Semarang | … · 2013-10-17 · Memory • Guna...

25
memory sudjadi

Transcript of sudjadi - Teknik Elektro | Universitas Diponegoro Semarang | … · 2013-10-17 · Memory • Guna...

memory

sudjadi

Memory

• Guna– Penyimpan Program– Penyimpan Data

• Macam– Semiconductor memory– Magnetic/Optical Storage

Kapasitas vs kecepatan

• CPU Registers, ada didalam mikroprosesor.

• Cache memory, diluar mikroprosesor tetapi dikemas dalam 1 chip.

• Random Access Memory• Flash Memory• Read Only Memory

kapasitas

Kecepatan akses

Volatile Memorydata 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 volatiledata 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

1x8

8 bit Data

cs

4x8

8 bit Data

cs

A0

A1

4 bit Data

4x4

cs

A0

A1

1 bit Data

1024x1

cs

A0

A1

A9

Organisasi memory

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

8 bit Data

cs

4x8

8 bit Data

cs

A0

A1

4 bit Data

4x4

cs

A0

A1

1 bit Data

1024x1

cs

A0

A1

A9

4x4 to 8x4 4 bit Data4x4

cs

A0

A1

4x4

cs

A0

A1

A0

A1

cs

A2

D0D1

D2D3

1024x1 to 1024x8

D7

1024x1

cs

A0

A1

A9

D6

1024x1

D0

1024x1

4x4 to 8x8 4 bit4x4

cs

A0

A1

4x4

cs

A0

A1

A0

A1

cs

A2

D0D1

D2D3

D4D5

D6D7

4 bit 8 bit+ =

2Kx8 to 8Kx8

OE/RD

A12A11

A0

WE

U7

6116

87654321

232219

182021

910111314151617

A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10

CEOEWE

D0D1D2D3D4D5D6D7

CS U7

6116

87654321

232219

182021

910111314151617

A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10

CEOEWE

D0D1D2D3D4D5D6D7

U7

6116

87654321

232219

182021

910111314151617

A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10

CEOEWE

D0D1D2D3D4D5D6D7

U9A

74LS139

2 43 5

61 7

A Y0B Y1

Y2G Y3

U7

6116

87654321

232219

182021

910111314151617

A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10

CEOEWE

D0D1D2D3D4D5D6D7

A10