Miscellaneous

Jenis & Teknologi Memori Semikonduktor

Jenis & Teknologi Memori Semikonduktor


Memori semikonduktor digunakan dalam setiap perakitan elektronik yang menggunakan teknologi pemrosesan komputer. Memori semikonduktor adalah komponen elektronik penting yang diperlukan untuk perakitan PCB berbasis komputer.

Selain itu, kartu memori telah menjadi barang biasa untuk menyimpan data sementara - mulai dari kartu memori flash portabel yang digunakan untuk mentransfer file, hingga kartu memori semikonduktor yang digunakan dalam kamera, ponsel, dan sejenisnya.

Penggunaan memori semikonduktor telah berkembang, dan ukuran kartu memori ini telah meningkat seiring dengan kebutuhan akan jumlah penyimpanan yang semakin besar.

Untuk memenuhi kebutuhan memori semikonduktor yang terus berkembang, ada banyak jenis dan teknologi yang digunakan. Ketika permintaan tumbuh, teknologi memori baru diperkenalkan dan jenis serta teknologi yang ada sedang dikembangkan lebih lanjut.

Berbagai teknologi memori yang berbeda tersedia - masing-masing cocok untuk aplikasi yang berbeda .. Nama-nama seperti ROM, RAM, EPROM, EEPROM, Memori Flash, DRAM, SRAM, SDRAM, serta F-RAM dan MRAM tersedia, dan baru jenis sedang dikembangkan untuk memungkinkan peningkatan kinerja.

Istilah seperti DDR3, DDR4, DDR5 dan banyak lagi terlihat dan ini merujuk pada berbagai jenis memori semikonduktor SDRAM.

Selain itu, perangkat semikonduktor tersedia dalam berbagai bentuk - IC untuk rakitan papan cetak, kartu memori USB, kartu Compact Flash, kartu memori SD, dan bahkan hard drive solid state. Memori semikonduktor bahkan dimasukkan ke dalam banyak chip mikroprosesor sebagai memori on-board.

Memori semikonduktor: tipe utama

Ada dua jenis atau kategori utama yang dapat digunakan untuk teknologi semikonduktor. Jenis atau kategori memori ini membedakan memori dengan cara operasinya:

  • RAM - Memori Akses Acak: Seperti namanya, RAM atau memori akses acak adalah bentuk teknologi memori semikonduktor yang digunakan untuk membaca dan menulis data dalam urutan apa pun - dengan kata lain seperti yang diperlukan oleh prosesor. Ini digunakan untuk aplikasi seperti komputer atau memori prosesor di mana variabel dan lainnya disimpan dan diperlukan secara acak. Data disimpan dan dibaca berkali-kali ke dan dari jenis memori ini.

    Memori akses acak digunakan dalam jumlah besar dalam aplikasi komputer karena komputasi dan teknologi pemrosesan saat ini membutuhkan sejumlah besar memori untuk memungkinkan mereka menangani aplikasi lapar memori yang digunakan saat ini. Banyak jenis RAM termasuk SDRAM dengan varian DDR3, DDR4, dan segera DDR5 digunakan dalam jumlah besar.

  • ROM - Memori Hanya Baca: ROM adalah bentuk teknologi memori semikonduktor yang digunakan dimana data ditulis sekali dan kemudian tidak diubah. Mengingat hal ini, ini digunakan di mana data perlu disimpan secara permanen, bahkan ketika daya dilepas - banyak teknologi memori kehilangan data begitu daya dilepas.

    Akibatnya, teknologi memori semikonduktor jenis ini banyak digunakan untuk menyimpan program dan data yang harus bertahan saat komputer atau prosesor dimatikan. Misalnya BIOS komputer akan disimpan di ROM. Sesuai dengan namanya, data tidak dapat dengan mudah ditulis ke ROM. Bergantung pada teknologi yang digunakan dalam ROM, menulis data ke dalam ROM pada awalnya mungkin memerlukan perangkat keras khusus. Meskipun data sering kali dapat diubah, penguatan ini memerlukan perangkat keras khusus untuk menghapus data yang siap untuk data baru yang akan ditulis.

Seperti dapat dilihat, kedua jenis memori ini sangat berbeda, dan akibatnya digunakan dengan cara yang sangat berbeda.

Setiap teknologi memori semikonduktor yang diuraikan di bawah ini termasuk dalam salah satu dari dua jenis kategori ini. setiap teknologi menawarkan kelebihannya sendiri dan digunakan dengan cara tertentu, atau untuk aplikasi tertentu.

Teknologi memori semikonduktor

Ada banyak variasi jenis ROM dan RAM yang tersedia. Seringkali nama keseluruhan untuk teknologi memori menyertakan inisial RAM atau ROM dan ini memberikan panduan untuk jenis format keseluruhan untuk memori.

Dengan teknologi yang bergerak maju dengan cepat, tidak hanya teknologi yang sudah mapan bergerak maju dengan teknologi SDRAM bergerak dari DDR3 ke DDR4 dan kemudian ke DDR5, tetapi memori Flash yang digunakan dalam kartu memori juga berkembang seperti halnya teknologi lainnya.

Selain itu, teknologi memori baru mulai hadir dan mulai memberikan pengaruh di pasar, memungkinkan sirkuit prosesor untuk bekerja lebih efektif.

Jenis memori atau teknologi memori yang berbeda dijelaskan di bawah ini:

  • DRAM: RAM dinamis adalah bentuk memori akses acak. DRAM menggunakan kapasitor untuk menyimpan setiap bit data, dan tingkat muatan pada setiap kapasitor menentukan apakah bit itu logis 1 atau 0.

    Namun kapasitor ini tidak menahan muatannya tanpa batas, dan oleh karena itu data perlu di-refresh secara berkala. Sebagai hasil dari penyegaran dinamis ini, ia mendapatkan namanya sebagai RAM dinamis. DRAM adalah bentuk memori semikonduktor yang sering digunakan pada peralatan termasuk komputer pribadi dan workstation yang merupakan RAM utama untuk komputer tersebut. Perangkat semikonduktor biasanya tersedia sebagai sirkuit terintegrasi untuk digunakan dalam perakitan PCB dalam bentuk perangkat pemasangan permukaan atau lebih jarang sekarang sebagai komponen bertimbal.


  • EEPROM: Ini adalah Memori Hanya Baca yang Dapat Diprogram Secara Elektrik Dapat Dihapus. Data dapat ditulis ke perangkat semikonduktor ini dan dapat dihapus menggunakan tegangan listrik. Ini biasanya diterapkan pada pin penghapus pada chip. Seperti jenis PROM lainnya, EEPROM menyimpan konten memori bahkan saat daya dimatikan. Juga seperti jenis ROM lainnya, EEPROM tidak secepat RAM.

  • EPROM: Ini adalah Memori Hanya Baca yang Dapat Diprogram yang Dapat Dihapus. Perangkat semikonduktor ini dapat diprogram dan kemudian dihapus di lain waktu. Ini biasanya dicapai dengan memaparkan perangkat semikonduktor itu sendiri ke sinar ultraviolet. Untuk memungkinkan hal ini terjadi, ada jendela melingkar dalam paket EPROM untuk memungkinkan cahaya mencapai silikon perangkat. Saat PROM digunakan, jendela ini biasanya ditutup dengan label, terutama jika data mungkin perlu disimpan untuk waktu yang lama.

    PROM menyimpan datanya sebagai muatan pada kapasitor. Ada kapasitor penyimpanan muatan untuk setiap sel dan ini dapat dibaca berulang kali sesuai kebutuhan. Namun ternyata setelah bertahun-tahun tagihan bisa bocor dan datanya bisa hilang.

    Namun demikian, jenis memori semikonduktor ini digunakan secara luas dalam aplikasi yang memerlukan bentuk ROM, tetapi datanya perlu diubah secara berkala, seperti dalam lingkungan pengembangan, atau di mana jumlahnya rendah.

  • Memori flash: Memori flash dapat dianggap sebagai pengembangan dari teknologi EEPROM. Data dapat ditulis ke dalamnya dan dapat dihapus, meskipun hanya dalam blok, tetapi data dapat dibaca pada basis sel individu.

    Untuk menghapus dan memprogram ulang area chip, tegangan pemrograman pada level yang tersedia di dalam peralatan elektronik digunakan. Ini juga tidak mudah menguap, dan ini membuatnya sangat berguna. Hasilnya, memori Flash digunakan secara luas di banyak aplikasi termasuk stik memori USB, kartu memori Flash ringkas, kartu memori SD dan juga hard drive solid state untuk komputer dan banyak aplikasi lainnya.


  • F-RAM: Ferroelectric RAM adalah teknologi memori akses acak yang memiliki banyak kesamaan dengan teknologi DRAM standar. Perbedaan utamanya adalah ia menggabungkan lapisan feroelektrik alih-alih lapisan dielektrik yang lebih biasa dan ini memberikan kemampuan non-volatilnya. Karena menawarkan kemampuan non-volatile, F-RAM adalah pesaing langsung Flash.

  • MRAM: Ini adalah RAM resistif Magneto, atau RAM Magnetik. Ini adalah teknologi memori RAM non-volatile yang menggunakan muatan magnetis untuk menyimpan data, bukan muatan listrik.

    Tidak seperti teknologi termasuk DRAM, yang membutuhkan aliran listrik yang konstan untuk menjaga integritas data, MRAM menyimpan data bahkan ketika daya dicabut. Keuntungan tambahannya adalah hanya membutuhkan daya rendah untuk operasi aktif. Alhasil, teknologi ini bisa menjadi pemain utama dalam industri elektronik karena proses produksi telah dikembangkan untuk memungkinkannya diproduksi.


  • P-RAM / PCM: Jenis memori semikonduktor ini dikenal sebagai Phase change Random Access Memory, P-RAM atau hanya Phase Change memory, PCM. Ini didasarkan pada fenomena di mana bentuk perubahan kaca kalkogenida adalah keadaan atau fase antara keadaan amorf (resistansi tinggi) dan keadaan polikristalin (resistansi rendah). Dimungkinkan untuk mendeteksi keadaan sel individu dan karenanya menggunakannya untuk penyimpanan data. Saat ini memori jenis ini belum banyak dikomersialkan, namun diharapkan dapat menjadi pesaing untuk memori flash.
  • PROM: Ini adalah singkatan dari Programmable Read Only Memory. Ini adalah memori semikonduktor yang hanya dapat memiliki data yang ditulis sekali - data yang ditulis padanya bersifat permanen. Memori ini dibeli dalam format kosong dan diprogram menggunakan pemrogram PROM khusus.

    Biasanya PROM akan terdiri dari larik tautan yang dapat difusi, beberapa di antaranya "meledak" selama proses pemrograman untuk memberikan pola data yang diperlukan.

  • SDRAM: DRAM sinkron. Bentuk memori semikonduktor ini dapat berjalan pada kecepatan yang lebih tinggi daripada DRAM konvensional. Ini disinkronkan ke jam prosesor dan mampu menjaga dua set alamat memori terbuka secara bersamaan. Dengan mentransfer data secara bergantian dari satu set alamat, dan kemudian yang lain, SDRAM mengurangi penundaan yang terkait dengan RAM non-sinkron, yang harus menutup satu bank alamat sebelum membuka yang berikutnya.

    Di dalam keluarga SDRAM ada beberapa jenis teknologi memori yang terlihat. Ini disebut dengan huruf DDR - Double Data Rate. DDR4 saat ini merupakan teknologi terbaru, tetapi ini akan segera diikuti oleh DDR5 yang akan menawarkan beberapa peningkatan kinerja yang signifikan.


  • SRAM: Memori Akses Acak Statis. Bentuk memori semikonduktor ini mendapatkan namanya dari fakta bahwa, tidak seperti DRAM, data tidak perlu di-refresh secara dinamis.

    Perangkat semikonduktor ini dapat mendukung waktu baca dan tulis yang lebih cepat daripada DRAM (biasanya 10 ns melawan 60 ns untuk DRAM), dan sebagai tambahan waktu siklusnya jauh lebih pendek karena tidak perlu jeda di antara akses. Bagaimanapun mereka mengkonsumsi lebih banyak daya, mereka kurang padat dan lebih mahal daripada DRAM. Akibatnya SRAM ini biasanya digunakan untuk cache, sedangkan DRAM digunakan sebagai teknologi memori semikonduktor utama.


Teknologi memori semikonduktor berkembang dengan sangat cepat untuk memenuhi kebutuhan industri elektronik yang terus berkembang. Tidak hanya teknologi yang ada itu sendiri yang sedang dikembangkan, tetapi sejumlah besar penelitian sedang diinvestasikan dalam jenis teknologi memori semikonduktor baru.

Dalam hal teknologi memori yang saat ini digunakan, versi SDRAM seperti DDR4 sedang dikembangkan lebih lanjut untuk menyediakan DDR5 yang akan menawarkan peningkatan kinerja yang signifikan. Pada waktunya, DDR5 akan dikembangkan untuk menyediakan SDRAM generasi berikutnya.

Bentuk memori lain terlihat di sekitar rumah dalam bentuk stik memori USB, Compact Flash, kartu CF atau kartu memori SD untuk kamera dan aplikasi lain serta hard drive solid state untuk komputer.

Perangkat semikonduktor tersedia dalam berbagai format untuk memenuhi berbagai rakitan PCB dan kebutuhan lainnya.


Tonton videonya: Semikonduktor. Elektronika kelas B (September 2021).