Terdapat
2 (dua) jenis memori semikonduktur, yaitu: RAM (Random Access Memory) dan ROM
(Read Only Memory).
Jenis memori semikonduktor
yang paling umum digunakan, dan sering dikenal adalah random-access memory
(RAM). Yang membedakan karakteristik RAM adalah bahwa dimungkinkan untuk
membaca data dari memori dan dapat menulis data yang baru ke memori secara
mudah dan cepat. Pembacaan dan penulisan itu diperoleh
dengan menggunakan signal-signal listrik.
Hal
lain yang dapat membedakan karakteristik RAM adalah bahwa RAM bersifat
volatile. Suatu RAM harus diberi supply/masukan daya yang konstan. Bila daya
tersebut berhenti atau berubah, maka data akan hilang. Sehingga RAM hanya dapat
digunakan untuk penyimpan sementara.
Suatu
teknologi dalam RAM dapat dibagi menjadi dua sifat, yaitu : statik dan dinamik.
RAM dinamik disusun oleh sel-sel yang menyimpan data sebagai muatan
listrik pada kapasitor. Suatu keberadaan
dan ketidakadaan muatan listrik pada kapasitor dapat diinterpretasikan sebagai
bilangan biner 1 atau 0. Karena dalam kapasitor memiliki kecendrungan yang bersifat
alami untuk mengosongkan muatan, maka RAM dinamik memerlukan pengisian muatan
listrik secara periodik untuk memelihara penyimpanan data. Sedangkan pada RAM
statik, nilai-nilai biner disimpan dengan menggunakan konfigurasi gate
logik flip-flop tradisional. RAM static akan mampu menampung data sepanjang ada
daya listrik yang disediakan untuknya.
Yang
sangat berbeda dengan RAM adalah read only memory (ROM). Seperti
namanya, ROM berisi pola data secara permanen atau tidak dapat diubah.
Sementara dimungkinkan untuk membaca sebuah ROM, sehingga tidak memungkinkan
untuk menulisi data ke dalamnya. Suatu aplikasi penting dalam ROM adalah
microprogramming, aplikasi-aplikasi penting lainnya meliputi :
·
Program-program
sistem
·
Subroutine-subroutine
kepustakaan bagi fungsi-fungsi yang sering diperlukan
·
Tabel-tabel
fungsi
Keuntungan
sebuah ROM adalah bahwa suatu data atau program secara permanen berada di dalam
memori utama dan tidak perlu dimuatkan dari perangkat penyimpan sekunder. ROM
Akan menyimpan microprogramming, library subroutines,
program-program sistem (BIOS), dan tabel-tabel fungsi secara
permanen.
Bila
hanya diperlukan sedikit ROM dengan isi memori tertentu, alternatif yang murah
adalah programmable ROM (PROM). Sama seperti halnya ROM, PROM bersifat
non-volatile dan hannya dapat ditulisi sekali saja. Pada PROM, proses penulisan
dibentuk secara elektris dan dapat dibuat oleh penjual atau pembeli setelah
proses pabrikasi. Sangatlah diperlukan peralatan khusus untuk proses penulisan
atau “pemrograman.” PROM memberikan suatu fleksibilitas dan kemudahan. Dalam
ROM ini sangat menarik untuk diproduks dalam skala yang cukup besar.
ROM dibuat seperti halnya keping rangkaian terpadu (IC)
lainnya, dengan data yang wired-in dengan chip merupakan proses pabrikasi. Hal ini dapat menimbulkan dua masalah :
·
Langkah
penyisipan data memerlukan biaya tetap yang tinggi, apakah satu atau seribu
buah salinan ROM tertentu dipabrikasi.
·
Tidak boleh terjadi kesalahan (error). Bila ternyata satu bit mengalami
kesalahan, maka batch ROM secara keseluruhan harus dibuang.
Variasi dari
suatu ROM yang lainnya yaitu read-mostly memory, yang sangat berguna untuk
aplikasi operasi pembacaan jauh lebih sering jika dibandingkan dengan operasi
penulisan namun dibutuhkan storage non-volatile. Ada tiga macam read-mostly memory, yaitu :
EPROM, EEPROM, dan flash memory.
Erasable
programmable read-only memory (EPROM)
optis dapat ditulisi dan dibaca secara elektris, sama seperti halnya PROM.
Namun sebelum operasi write, seluruh sel penyimpan harus dihapus untuk
mendapatkan keadaan awal yang sama dengan menggunakan radiasi sinar
ultra-violet terhadap keeping paket. Di dalam proses penghapusan ini dapat
dilakukan secara berulang-ulang, setiap penghapusan memerlukan waktu kurang
lebih selama 20 menit. Dengan demikian EPROM dapat diubah beberapa kali dan
seperti halnya ROM dan PROM, kemampuan untuk menampung datanya boleh dianggap
tak terhingga.
Untuk suatu
daya tampung yang sejajar/sama, EPROM lebih mahal dibandingkan dengan PROM,
namun EPROM ini memiliki kelebihan akan kemampuannya untuk melakukan beberapa
kali update.
Bentuk dari
memori semikonduktor yang paling baru adalah flash memory (dinamai
demikian karena kecepatannya yang dapat diprogram ulang). Flash memory ini
untuk pertama kali diperkenalkan pada tahun 1980-an, harga dan
fungsionalitasnya berada pada EPROM dan EEPROM. Flash memory dapat dihapus
dalam hitungan detik saja, yang jauh lebih cepat jika dibandingkan dengan
EPROM, flash memory ini menggunakan teknologi penghapusan elektris.
Flash memory
juga memungkinkan akan melakukan penghapusan blok memory, namun tidak
menyediakan penghapusan tingkatan byte. Sama seperti EPROM, flash memory tidak
memakai transistor per byte, oleh karena itu akan diperoleh kepadatan yang
cukup tinggi.
Elemen-elemen
dasar memori semikonduktor adalah sel memori. Walaupun digunakan sejumlah
teknologi elektronik, seluruh sel memori memiliki sifat-sifat tertentu :
·
Sel memori mempunyai kemampuan untuk dibaca, untuk
merasakan keadaan.
·
Sel memori mempunyai kemampuan untuk ditulisi (sedikitnya
satu kali), untuk menyetel keadaan.
·
Sel memori memiliki dua keadaan stabil (atau semi-stabil),
yang dapat untuk merepresentasikan bilangan biner 1 dan 0.
Seperti pada
umumnya, sel mempunyai tiga terminal fungsi yang mampu membawa signal listrik.
Terminal select juga dapat memilih sel memori yang akan digunakan untuk operasi
read atau write. Untuk proses penulisan, terminal lainnya menyediakan signal
listrik yang menyetel keadaan sel menjadi 1 atau 0. Sedangkan untuk proses
pembacaan, terminal ini sering digunakan untuk output keadaan sel. Secara
detail organisasi internal, pemfungsian, dan pewaktuan sel memori tergantung
pada teknologi integrated-circuit yang digunakan.