Berbagai Jenis Memori & Penyimpanan Komputer Dijelaskan

IPhone pertama diluncurkan pada tahun 2007 dan memiliki penyimpanan 4GB hingga 8GB—di mana semua file seperti foto dan musik disimpan. Saat ini, Anda dapat mengambil smartphone Android dengan penyimpanan 512GB, 64x lebih banyak dari iPhone asli.

Dalam teknologi, 16 tahun adalah abad. Tapi itu bukan keseluruhan cerita. Misalnya, memori dan penyimpanan memiliki fungsi yang serupa—menampung bit dan byte—tetapi bekerja secara berbeda.

Apa Perbedaan Antara Memori, Penyimpanan, dan Cache?

Orang menggunakan "memori" dan "penyimpanan" sebagai sinonim. Masuk akal tapi tetap saja salah. Kemiripannya jelas; keduanya menyimpan data dan diukur dalam byte, tetapi penggunaannya berbeda.

Penyimpanan difokuskan untuk jangka panjang, yah... Penyimpanan. File disimpan di sana, tidak terganggu, hingga dibutuhkan. Sedangkan memori (memori akses acak—RAM) adalah tentang data yang dibutuhkan komputer untuk mengakses dengan cepat. Misalnya, file yang digunakan, data yang terkait dengan aplikasi yang terbuka, dan file penting sistem operasi disimpan di memori sistem. Itu karena memori lebih cepat daripada penyimpanan. Sayangnya harganya juga lebih mahal, sehingga kapasitas RAM lebih kecil dari storage.

Tapi kita terlalu terburu-buru. Mari kita jelaskan masing-masing secara rinci.

Memori Cache CPU

RAM singkatan dari memori akses acak. Seperti yang sudah dijelaskan di atas, disinilah data disimpan agar mudah diakses.

Namun, memori cache dibuat pada 1980-an karena memori tidak cukup cepat saat itu. Memori cache bekerja mirip dengan RAM tetapi lebih cepat. Itu berada di bagian atas grafik kecepatan dan terintegrasi langsung ke unit pemrosesan pusat (CPU) tempat komputer Anda dibuat.

Cache sangat cepat tetapi harganya lebih mahal daripada RAM. Kapasitasnya yang kecil menunjukkan hal itu. Misalnya, sebagian besar komputer saat ini memiliki RAM sekitar 8-32 GB. Sebaliknya, cache tercepat, L1, biasanya memiliki kilobyte penyimpanan, sedangkan cache L3 (yang terbesar) mencapai beberapa lusin megabyte (meskipun beberapa CPU sekarang memiliki cache L3 berukuran ratusan megabyte).

Memori Akses Acak (RAM)

File yang disimpan, saat dibuka, akan disalin ke RAM. Aplikasi yang sedang berjalan dan beberapa bagian dari sistem operasi juga disimpan di sana. RAM dibuat sekitar akhir 1940-an, memungkinkan data disimpan dan diambil dalam urutan apa pun—maka dari itu dinamai "acak". RAM adalah "penyimpanan yang tidak stabil". Isinya terhapus saat perangkat dimatikan, dan arus berhenti mengalir.

Ada banyak jenis RAM juga.

SDRAM

Komputer sejak tahun 1990-an telah menggunakan Synchronous Dynamic RAM (SDRAM). Itulah yang dimaksud seseorang ketika mereka berkata, "komputer ini memiliki RAM 16GB".

Banyak perangkat sekarang menggunakan RAM DDR5 (Double Data Rate 5th Generation memory—versi terbaru pada saat penulisan) sebagai SDRAM. Namun, harganya masih mahal, jadi DDR4 tetap mainstream. Anda bahkan akan menemukan modul DDR3 lama di komputer dan ponsel lama.

Modul memori tersedia dalam dua ukuran: DIMM untuk desktop dan SODIMM untuk laptop dan komputer kecil. Baru-baru ini, faktor bentuk baru, CAMM, telah diusulkan untuk laptop. CAMM memiliki keunggulan dibandingkan SODIMM tetapi belum menjadi standar yang tersebar luas.

Sekarang, biasanya ada dua jenis SDRAM: modul atau disolder. Faktor bentuk berbeda, tetapi cara kerjanya sama.

RAM yang disolder digunakan di smartphone, tablet, dan beberapa laptop. Komputer Apple modern juga digunakan disolder RAM karena dapat meningkatkan kinerja. Laptop dengan RAM yang disolder mungkin memiliki satu atau lebih slot memori untuk ekspansi di masa mendatang, tetapi seringkali tidak demikian. Komputer yang hanya menggunakan solder RAM tidak dapat di-upgrade. Mereka biasanya dapat dikustomisasi selama pembelian, tetapi Anda tidak dapat mengembangkannya nanti.

RAM video (VRAM)

Terkadang data membutuhkan kecepatan lebih cepat daripada SDRAM, tetapi ada lebih dari kapasitas cache. Contoh paling umum adalah tugas intensif grafis—game berat, pengeditan video, atau pemodelan 3D.

Ini membutuhkan video RAM (VRAM) yang diberi nama tepat. GDDR6X, tipe tercepat saat ini, melampaui kecepatan DDR5 20 kali lipat. Itu juga disolder ke dalam GPU, memastikan latensi yang lebih rendah. Sayangnya, Anda tidak bisa begitu saja membeli lebih banyak VRAM saat sudah disolder kartu grafis diskrit, tidak dijual sebagai modul.

GPU terintegrasi (iGPU) juga umum. Mereka terintegrasi ke dalam CPU dan memiliki sejumlah kecil VRAM khusus (megabita versus gigabita untuk GPU khusus). GPU terintegrasi menggunakan memori terpadu, yaitu SDRAM yang dibagi antara CPU dan iGPU. CPU menentukan berapa banyak RAM yang tersedia untuk grafik, mengambil kembali sebagian bila diperlukan. Kelemahan memori terpadu adalah bandwidth dan kapasitas yang lebih rendah.

RAM Non-Volatile (NVRAM)

Kami mengatakan RAM tidak stabil, bukan? Tapi ada kesalahan nama: Non-Volatile RAM (NVRAM). Dibuat pada tahun 1960-an, ia memiliki kekurangan dibandingkan dengan RAM yang mudah menguap, sehingga yang terakhir lebih populer.

NVRAM "sukses" baru-baru ini Optane dari Intel dan Micron. Tampak seperti — dan terkadang berfungsi sebagai — SSD PCIe yang lebih cepat, Optane berfungsi sebagai RAM dengan CPU Intel tertentu. Itu tidak secepat SDRAM, dengan harga dan kapasitas juga di antaranya. Produsen menghentikan Optane pada tahun 2021.

Ada dua—mungkin satu setengah—jenis NVRAM yang sangat spesifik yang banyak digunakan. Yang pertama digunakan dengan UEFI di motherboard modern (UEFI menggantikan BIOS lama). Pengaturan UEFI disimpan di NVRAM karena dimuat sebelum penyimpanan apa pun tersedia. UEFI itu sendiri disimpan dalam chip ROM — lebih lanjut tentang itu sebentar lagi.

Jenis "setengah" adalah RAM yang mudah menguap menggunakan baterai untuk tetap bertenaga dengan perangkat dimatikan. Ini digunakan untuk menyimpan sejumlah kecil data yang diperlukan untuk tugas yang lebih sederhana. Motherboard yang masih menggunakan BIOS lama menggunakan ini. Konsol game lama yang menggunakan kartrid dan/atau kartu memori menyimpan file penyimpanan menggunakan RAM yang mudah menguap dan baterai.

Memori Hanya Baca (ROM)

Kartrid game tersebut disimpan dalam chip ROM, seperti halnya UEFI dan BIOS. Disk optik apa pun yang tidak dapat ditulis ulang, seperti Blu-ray, juga merupakan jenis ROM.

Tapi, di sana-sini, pabrikan merilis pembaruan UEFI. Jadi bagaimana mereka "hanya-baca" jika bisa ditulis?

Ini adalah ROM yang Dapat Dihapus Secara Listrik (EEPROM). Pembaruan pada EEPROM dilakukan melalui proses yang sangat lambat dan hati-hati. Itu karena pembaruan UEFI atau BIOS yang salah dapat merusak motherboard Anda.

ROM biasa perlu ditulis juga. Sekali lagi, detailnya tergantung pada media. Misalnya, ROM optik dapat ditulis sekali, sedangkan chip ROM membutuhkan mesin industri, kemudian menjadi hanya-baca. ROM yang dapat diprogram (PROM) dapat ditulisi oleh perangkat yang lebih murah, yang umum di kalangan penghobi.

Penyimpanan Komputer: Dari Karton ke Cloud

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, penyimpanan menyimpan data dalam jangka panjang. Komputer pertama menggunakan karton berlubang untuk ini. Mereka berisi program komputer dan harus ditusuk dengan hati-hati dengan kode biner yang dapat dibaca oleh mesin — jelas tidak ramah pengguna.

Penyimpanan Magnetik

Evolusi besar pertama dalam penyimpanan komputer terjadi pada 1950-an ketika pita magnetik digunakan untuk menyimpan data dalam jumlah yang lebih besar.

Penyimpanan magnetik adalah ide bagus, jadi hard disk dibangun di atasnya. Hard disk drive (HDD) telah menjadi jenis utama penyimpanan komputer sejak tahun 1960-an hingga saat ini. Tapi bahkan hard disk terbaik membutuhkan bagian bergerak yang membuat perangkat rentan terhadap kerusakan dan kecepatan benturan.

Memori flash, seperti solid-state drive (SSD), memecahkan kedua masalah. Terbuat dari chip silikon, seperti RAM, jenis penyimpanan ini membaca dan menulis data secara elektrik.

Penyimpanan Eksternal: Data On-the-Go

Semua media itu disebut penyimpanan internal: barang disimpan di dalam komputer dan hanya digunakan di sana. Tetapi setiap orang perlu mengambil data di suatu tempat sesekali.

Penyimpanan eksternal sebenarnya setua komputer itu sendiri. Kartu berlubang dimasukkan ke dalam slot, sehingga penyimpanan secara teknis dapat dilepas. Kaset dapat menyimpan data permanen, tetapi HDD datang tidak lama kemudian dan jauh lebih baik. Rekaman itu lebih murah untuk dibuat dan lebih kecil menjadi populer sebagai media eksternal.

Pertama, digantikan oleh floppy disk. Drive optik seharusnya menjadi langkah selanjutnya, tetapi versi yang dapat ditulis ulang terlalu mahal.

Jadi, pelanggan dengan cepat pindah ke penyimpanan flash. Thumb drive dan HDD atau SSD eksternal—sama seperti drive internal, tetapi dengan USB.

Penyimpanan cloud menggantikan flash sebagai media eksternal. Namun, karena memerlukan koneksi internet yang konstan, ini tidak akan sepenuhnya menggantikan penyimpanan eksternal portabel.

Penyimpanan Cadangan

Terakhir, ada penyimpanan cadangan. Ini berfungsi seperti jenis penyimpanan lainnya—medianya sama. Perbedaannya adalah niat: backup adalah failsafe.

Pencadangan internal—ketika penyimpanan internal terdiri dari dua disk atau lebih yang disalin secara real-time—tidak banyak digunakan oleh kebanyakan orang, tetapi sangat penting untuk bisnis. Cadangan eksternal, seperti HDD USB atau SSD, penyimpanan yang terpasang di jaringan (NAS), dan bahkan solusi cloud, lebih umum.

Perusahaan yang membutuhkan redundansi cadangan dalam jumlah besar sering menggunakan "cadangan dingin". Ini lebih jarang terjadi, dan penyimpanan terputus dari komputer saat tidak digunakan. Anehnya, pita magnetik, yang digunakan dalam "pemulihan bencana", tetap umum hingga saat ini.

Cache, Penyimpanan, dan Memori Semua Memainkan Peran Berbeda

Cache, memori, dan penyimpanan semuanya memainkan peran yang berbeda tetapi penting dalam menjaga agar komputer Anda tetap berjalan. Di masa mendatang, kita mungkin akan melihat kapasitas semua jenis memori ini meningkat, dan penelitian mengenai hal ini merupakan bidang yang kompetitif.