Monday, March 16, 2015

Karakteristik RAM DDR SDRAM

Gambar diatas adalah contoh RAM DDR3 dengan kapasitas 4GB. Sepintas terlihat ada beberapa chip yang dipasang pada modul RAM tersebut. Pada tulisan berikut ini akan dibahas beberapa karakteristik sebuah RAM khususnya RAM jenis DDR SDRAM yang saat ini telah mencapai generasi terbaru yaitu DDR4.

DDR adalah singkatan dari Double Data Rate. DDR merupakan pengembangan dari SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM). DDR SDRAM mempunyai karakteristik kecepatan dua kali lipat dari SDR SDRAM.

Hal ini diperoleh dengan efisiensi pengiriman data melalui efisiensi sinyal clock terhadap waktu. Jika SDR SDRAM hanya mengirim data pada satu transisi clock maka pada DDR SDRAM data dikirim pada dua transisi sinyal clock.

Sinyal clock adalah sinyal yang diperlukan untuk sinkronisasi saat pengiriman data. Sinyal clock ini berupa gelombang kotak (square wave) dengan frekuensi tertentu. Karena berupa gelombang kotak, maka ada dua transisi gelombang yaitu transisi saat naik (dari bawah ke atas) dan transisi saat turun (dari atas ke bawah).

Transfer rate DDR SDRAM

Pada DDR SDRAM, data dikirim pada dua transisi sinyal clock tersebut. Ini dua kali lebih cepat dan efisien dari dibandingkan dengan SDR SDRAM yang hanya mengirim data pada satu transisisi sinyal clock.

Sebagai contoh, saat akan mentransfer data sejumlah 64 bit dengan sekali kirim, DDR SDRAM akan memberikan kecepatan transfer rate sebesar :

transfer rate = frekuensi bus × 2 × 64 / 8

Dimana :
  • frekuensi bus adalah frekuensi sinyal clock sinkronisasi transfer dara antara RAM dan chipset.
  • 2 diperoleh dari nilai double data rate
  • 64 merupakan jumlah bit
  • 8 adalah pembagi bit agar menjadi satuan byte (1 byte= 8 bit)
Jika frekuensi bus sebesar 100 MHz, maka DDR SDRAM mampu memberikan transfer rate maksimum sebesar 1600 MB/s.

Sesuai dengan standar DDR SDRAM yang ditetapkan JEDEC pada tahun 2000 maka karakteristik RAM dapat dibedakan menjadi dua yaitu karakteristik chip dan karakteristik modul.

Karakteristik Chip DDR SDRAM

Ukuran dari chip sebuah RAM dinyatakan dalam satuan byte. Pada karakteristik chip sebuah RAM ada yang bernama DRAM density, yaitu banyaknya chip RAM dalam satu modul RAM. Sebuah RAM 1GB yang berisi 64Mx8 disebut low density RAM. Sedangkan sebuah RAM dengan 128Mx4 disebut dengan high density RAM.

Selain RAM density, pada chip DDR SDRAM juga ada parameter yang disebut organization, yaitu pengorganisasian memori pada RAM. RAM yang dinyatakan dengan notasi 64Mx4 berarti bahwa matriks memori memiliki 64 juta (produk bank x baris x kolom) lokasi penyimpanan 4-bit. Pengali ini ada beberapa macam misalnya x4, x8 dan x16. RAM dengan pengali x4 lebih mahal dibandingkan dengan pengali x8 atau x16. RAM dengan pengali x8 inilah yang banyak digunakan p[ada personal komputer dan laptop.

Karakteristik Modul DDR SDRAM

Pada modul RAM terdapat beberapa karakteristik misalnya Ranking, Capasity, Timing, Buffering, Packaging dan Power consumption.

Ranking adalah peringkat chip didalam modul RAM. Biasanya beberapa chip untuk meningkatkan kapisitas penyimpanan sebuah RAM. Masing-masing chip ini dialamati secara paralel, misalnya untuk 64bit data kita memerlukan 8 chip RAM. Banyak chip dengan satu alamat bersama inilah yang dinamakan dengan Ranking memori.

Capacity adalah kapasitas penyimpanan sebuah RAM dan dinyatakan dalam byte, sama seperti satuan data. Ada dua cara untuk membedakan kapasitas RAM yaitu dilihat dari ECC/non ECC serta jumlah chip yang ada pada modul RAM. ECC adalah istilah untuk modul RAM yang memiliki satu bit koreksi data. Sedangkan modul tanpa bit koreksi data diberi label non-ECC.

Sedangkan jumlah chip adalah kelipatan dari modul RAM, yaitu 8 modul untuk RAM non-ECC dan 9 modul untuk RAM ECC. Chip-chip ini bisa menempati satu sisi atau dua sisi pada modul. Jumlah maksimum chip per modul DDR adalah 36 (9 × 4) untuk RAM ECC dan 32 (8x4) untuk RAM non-ECC.

Timing adalah parameter-parameter yang menetukan kecepatan RAM seperti CAS latency (CL), clock cycle time (tCK), row cycle time (tRC), refresh row cycle time (tRFC) dan row active time (tRAS).

Buffering adalah karakteristik yang menunjukkan seberapa besar penyangga didalam RAM. Kemudian Packaging merupakan istilah untuk menggambarkan bentuk fisik RAM seperti DIMM atau SO-DIMM.

Power Consumption merupakan ukuran daya yang dibuthkan oleh RAM dan dinyatakan dengan satuan Watt (W). Sebuah pengujian RAM DDR dan DDR2 pada tahun 2005 menyebutkan rata-rata kebutuhan daya sebuah RAM adalah 1-3 Watt per 512MB modul RAM.

Karakteristik modul dan chip RAM ini saling berkaitan. Total kapasitas sebuah modul RAM dihasilkan oleh kapasitas dan jumlah chip yang ada pada modul tersebut. Untuk RAM ECC kapasitasnya harus dikalikan dengan 8/9 karena satu bit tidak dipakai untuk data namun hanya sebagai koreksi error.

Bit Width RAM

Bit Width (lebar bit) adalah jumlah bit yang dikirim dan diterima sebuah RAM. Bit Width RAM DDR tiap channel adalah sebesar 64bit (8x8) untuk non ECC dan 72bit(8x9) untuk RAM ECC. Total lebar bit dihasilkan dari bit tiap-tiap chip dikalikan jumlah chip.

Kesimpulan

Dari pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa ada beberapa karakteristik yang menyertai sebuah RAM DDR SDRAM seperti chip, modul, organisasi, bit width dan sebagainya. Masing-masing karakteristik itu harus diperhatikan agar penggunaan RAM sesuai dan bisa bekerja dengan optimal.

Sebagai contoh RAM DDR SDRAM 1GB PC2100 dengan modul ECC dapat memiliki beberapa karakteristik sebagai berikut :

Module size (GB)Number of chipsChip size (Mbit)Chip organizationNumber of ranks
13625664M×42
1 1851264M×82
118512128M×41

Pada contoh diatas terdapat tiga varian yang berbeda. Saat akan menentukan pilihan kita harus memperhatikan parameter-parameter diatas agar tidak salah aplikasi.

Saat ini kita mengenal ada beberapa generasi RAM DDR SDRAM misalnya DDR2, DDR3 dan DDR4. Apa perbedaan dari masing-masing generasi RAM DDR ini insyaAllah akan ditulis pada artikel selanjutnya.

0 komentar

Post a Comment