Random Access Memory (RAM) adalah jenis memori yang memiliki waktu akses sama untuk setiap alamat memori. Kebanyakan memori semikonduktor (termasuk ROM) dan memori magnetic core, sebelum ada memori semikonduktor, yang banyak digunakan sebagai memori utama komputer adalah RAM.

Karena itu, nama RAM untuk memori kerja komputer, sebetulnya salah kaprah. Nama memori baca/tulis (Read/Write memory) atau RWM sebenarnya lebih tepat. Namun karena sudah digunakan secara luas, dalam artikel ini akan tetap digunakan sebutan RAM untuk memori kerja komputer. Ada dua jenis RAM, yaitu RAM statik (disingkat SRAM) dan RAM dinamik (disingkat DRAM). Keduanya adalah memori semikonduktor.

RAM Statik

Sel-sel RAM jenis ini berupa flip-flop dengan transistor-transistor bipolar sehingga SRAM dapat menyimpan informasi tanpa memerlukan penyegaran (refresh). Artinya, selama diberi daya listrik, sebuah SRAM dapat tetap menyimpan informasi. Jika catu daya listrik terputus atau dihentikan, semua informasi yang tersimpan akan hilang. Jadi, SRAM bersifat volatile. Ada juga RAM yang tidak volatile, yaitu NVRAM (Non Volatile RAM). RAM jenis ini terdiri atas SRAM dan EEPROM dengan kapasitas yang identik, dan digabungkan diatas satu Chip. Data dapat dipindahkan secara dua arah antara SRAM dan EEPROM dengan operasi-operasi store dan recall.

Jika catu daya listrik terputus, data yang tersimpan secara otomatis akan dipindahkan ke EEPROM yang non-volatile, sehingga tetap tersimpan dengan aman. Kalau sumber daya listrik pulih kembali, data yang tersimpan di EEPROM secara otomatis akan di-recall ke SRAM. Cara lain untuk mencegah hilangnya informasi yang tersimpan dalam RAM jika catu daya listrik terputus adalah dengan bantuan UPS (Uninterruptable Power Supply). Ketika catu daya listrik terputus, pemberian catu daya akan diambil alih sementara oleh baterai UPS dengan lama waktu sesuai jenis dan kapasitas UPS). Dengan demikian, pemakai masih mempunyai kesempatan untuk menyimpan informasi yang ada di RAM ke harddisk atau flashdisk.

Memperlihatkan lambang RAM biasa. RAM tersebut memiliki 1212 = 4096 (4k) kata biner. Karena ada delapan saluran data (D7 – D0), kata biner ini disimpan sebagai kata 8 bit. Jadi kapasitas RAM ini sama dengan 4k x 8. Selama operasi baca, saluran D7 – D0 berfungsi sebagai keluaran, dan selama operasi tulis berlaku sebagai masukan. Selain itu, RAM tersebut memiliki satu masukan Chip Enable dan satu masukan read/write (R/W). Masukan Enable digunakan untuk mengaktifkan RAM untuk operasi baca atau tulis. Untuk operasi baca, masukan R/W harus diberi logika 1, dan untuk operasi tulis, masukan R/W harus diberi logika 0.

RAM Dinamik

RAM jenis ini menyimpan informasi dalam bentuk muatan kapasitor-kapasitor semikonduktor kecil. Karena isolasi kapasitor ini tidak sempurna, muatan yang tersimpan akan cepat hilang. Agar informasi yang tersimpan tidak hilang, sel-sel DRAM harus ditulis ulang. Penulisan ulang ini disebut penyegaran (refresh) dan harus dilakukan secara berkala (sekitar 2 milidetik sekali). DRAM dibuat dengan teknologi MOS. Kecepatan memori komputer MOS lebih lambat dibandingkan memori bipolar. Selain itu, DRAM juga memerlukan penyegaran yang membuat RAM jenis ini menjadi lambat dibandingkan dengan SRAM. Tetapi DRAM memiliki beberapa keunggulan dibanding SRAM. Struktur sel DRAM jauh lebih sederhana dibandingkan struktur sel SRAM, sehingga DRAM dapat dibuat dengan kerapatan sel jauh lebih tinggi. Dengan kata lain, untuk ukuran fisik yang sama, kapasitas chip DRAM akan jauh lebih besar dibandingkan SRAM. Karena itu, harga per bit sebuah DRAM jauh lebih murah. Selain itu, karena dibuat dengan teknologi MOS, maka konsumsi daya DRAM juga lebih rendah.

Dewasa ini, karena pertimbangan ekonomi, untuk memori kerja (RAM) komputer, hampir selalu digunakan DRAM. Pemakaian SRAM hanya digunakan jika kecepatan yang diutamakan, bukan harga dan konsumsi daya.

Memori Cache

Contoh penggunaan SRAM adalah untuk memori cache. Memori cache (sering disebut cache saja) adalah RAM kecil yang cepat dan ditempatkan sedekat mungkin dengan CPU (mikroprosesor), terletak antara CPU dan memori utama (DRAM). Dengan teknik-teknik tertentu, dapat diperhitungkan instruksi mana yang akan segera diperlukan CPU. Instruksi-instruksi ini dipindahkan dari DRAM ke memori cache sebelum CPU benar-benar memerlukannya. Dengan demikian, ketika diperlukan, CPU dapat mengambil langsung dari memori cache. Dengan teknik “caching” ini, kecepatan operasi sistem dapat ditingkatkan secara signifikan. Kombinasi memori cache yang kecil, cepat, dan mahal dengan memori utama yang besar dan murah tetapi lambat, menghasilkan sistem memori dengan kecepatan operasi mendekati memori cache dan dengan kapasitas DRAM. Harga per bit nya tidak jauh berbeda dengan harga DRAM.

Kecepatan operasi kombinasi memori cache dengan DRAM lebih rendah dari memori cache, karena kadang-kadang CPU tidak dapat menemukan instruksi yang diperlukannya di dalam cache (cache miss). Dalam hal ini, CPU harus mencari instruksi tadi di dalam DRAM kemudian memindahkannya ke memori cache sebelum dibaca. Harga per bit untuk kombinasi memori cache dan DRAM hanya sedikit lebih tinggi dari memori utama, karena memori cache yang digunakan biasanya kecil (bervariasi aantara 1 kBytes dan 256 kBytes), meskipun pada beberapa ada yang berkapasitas 512 kBytes sampai 1 MBytes. Dewasa ini, hampir semua golongan komputer dilengkapi dengan memori cache, bahkan ada yang memiliki lebih dari satu cache. Kemajuan dalam teknologi IC bahkan telah berhasil mengintegrasikan cache pada chip mikroposesor meskipun kapasitasnya masih terbatas. Cache pada chip mikroprosesor dapat diakses lebih cepat karena tidak perlu melintasi batas mikroprosesor.

Karena harus disegarkan secara periodik, DRAM memerlukan rangkaian penyegaran. Ada juga RAM dinamik yang sudah dilengkapi rangkaian penyegaran. RAM ini disebut integrated RAM (iRAM). Secara eksternal, iRAM bekerja seperti SRAM.

Di dalam microprocessor sebuah komputer, masih ada register yang juga dapat digunakan untuk menyimpan informasi. Register ini terdiri atas sejumlah flip-flop, dan merupakan jenis memori dalam komputer yang paling cepat. Register dalam CPU digunakan secara ekstendif untuk operasi internal. Ketika komputer menjalankan suatu program, informasi yang tersimpan dalam register secara terus-menerus akan dipindahkan dari register yang satu ke register atau lokasi yang lain.

bersambung ke Memori Eksternal Komputer