Desimal

Hexadesimal

Binary dalam bentuk bit

Karakter ASCII

bit

byte

sel

register

Memori berada di dalam GPU dan hanya menyimpan data grafis

Memori berada di dalam CPU dan menyimpan data serta program yang diproses

Memori berada di perangkat penyimpanan eksternal yang tidak terkait CPU

Memori hanya berfungsi saat komputer dimatikan

Tetap ada tanpa perubahan

Otomatis disalin ke penyimpanan permanen

Hilang secara otomatis

Diubah menjadi data permanen

Kemampuan perangkat keras menyimpan data

Kesadaran akan pengalaman masa lampau atau ingatan

Proses fisik transfer data antar-perangkat

Algoritma kompresi data

Mengolah data di ALU

Menyimpan data dari perangkat input hingga dikirimkan ke ALU

Mengendalikan perangkat input secara langsung

Menghasilkan output akhir ke monitor

Memori hanya menyimpan file aplikasi dan tidak berhubungan dengan sistem operasi

Memori berfungsi sebagai media penyimpanan berkas penting yang berhubungan dengan operating system

Memori bertugas mengeksekusi kernel secara permanen

Memori tidak boleh digunakan untuk backup data

Instruksi dari sebagian besar perangkat input

Pixel dari layar monitor

Alamat IP dari jaringan

Konfigurasi printer

Memori primer, memori sekunder, memori cache, memori register

ROM, GPU, CPU, PSU

Kernel, driver, antarmuka, shell

BIOS, UEFI, POST, DMA

Data tetap tersimpan meskipun catu daya dimatikan

Data akan menghilang (menguap) jika catu daya dimatikan

Tidak dapat digunakan sebagai cache

Contohnya SSD dan HDD

RAM dan Memori Cache

Registers dan ROM

SSD, HDD, Flash Drive (USB)

L1 Cache dan L2 Cache

Aplikasi tidak memerlukan penyimpanan karena semua berjalan di CPU

Proses startup sistem operasi menjadi tidak bergantung pada memori

Aplikasi dapat mengakses data sementara lebih cepat saat diperlukan

Cache tidak berpengaruh pada kinerja aplikasi

Secondary Memory / Mass Storage

Primary Memory / Main Memory

Cache Memory

Registers

Semakin ke bawah piramida, memori makin cepat dan makin mahal per bit.

Semakin ke atas piramida, memori makin cepat dan makin mahal per bit.

Kecepatan dan biaya per bit tidak berkaitan dengan posisi pada piramida.

Semua level memiliki kecepatan dan biaya per bit yang sama.

SRAM

DRAM

Flash dan hard disk

Registers

Memori cadangan yang hanya digunakan saat listrik padam

Memori utama komputer yang berkomunikasi langsung dengan CPU

Media penyimpanan eksternal seperti hard disk

Perangkat untuk menampilkan output ke monitor

Menyimpan data secara permanen untuk arsip jangka panjang

Mengolah instruksi aritmetika pada CPU

Menyimpan program dan data yang sedang aktif digunakan oleh prosesor

Mengubah sinyal digital menjadi analog

Dapat dibaca dan ditulis

Menyimpan sementara data/program saat mesin bekerja

Diakses lebih cepat langsung oleh CPU

Menyimpan data permanen yang tidak berubah

RAM berfungsi sebagai perangkat output yang menampilkan hasil CPU

CPU mengakses RAM secara langsung untuk membaca/menulis data selama proses berjalan

RAM hanya digunakan saat komputer dimatikan

CPU tidak dapat berkomunikasi dengan memori primer

Menyimpan bit data tanpa perlu penyegaran

Setiap bit data disimpan dalam kapasitor terpisah dan perlu disegarkan berkala

Lebih mahal daripada SRAM untuk kapasitas yang sama

Tidak cocok untuk aplikasi yang membutuhkan banyak ruang

Karena menyimpan data dalam kapasitor yang besar

Karena tidak memerlukan penyegaran daya secara berkala

Karena kepadatan penyimpanannya lebih tinggi

Karena biaya produksinya lebih rendah

SRAM lebih murah dan membutuhkan lebih sedikit ruang daripada DRAM

DRAM lebih mahal dan membutuhkan lebih banyak ruang daripada SRAM

SRAM lebih mahal dan membutuhkan lebih banyak ruang dibanding DRAM

DRAM dan SRAM memiliki biaya dan kebutuhan ruang yang sama

SRAM dan SDRAM

RDRAM dan DDR SDRAM

ROM dan HDD

SSD dan USB Flash Drive

DDR4 → DDR3 → DDR2 → DDR1

DDR1 → DDR2 → DDR3 → DDR4

DDR2 → DDR1 → DDR3 → DDR4

DDR3 → DDR4 → DDR2 → DDR1

DRAM cocok saat membutuhkan memori besar dengan biaya efisien

SRAM cocok ketika anggaran terbatas dan ruang besar diperlukan

SRAM selalu lebih hemat daya dibanding DRAM pada kapasitas besar

DRAM tidak memerlukan penyegaran daya sehingga lebih cepat

DRAM yang bekerja tanpa sinkronisasi dengan bus sistem

DRAM Sinkron yang meningkatkan kinerja melalui pin tersinkronisasi antara memori utama dan mikroprosesor

DRAM yang hanya digunakan sebelum tahun 1990-an

DRAM dengan frekuensi transmisi data empat kali lipat

Menggunakan tegangan dua kali lebih tinggi

Memiliki lebar bus dua kali lipat

Frekuensi transmisi data dua kali lebih tinggi dibanding SDRAM biasa

Memiliki kapasitas dua kali lebih besar

Kompatibilitas universal dengan semua motherboard

Menemukan dan kadang memperbaiki data yang rusak menggunakan kode koreksi kesalahan

Kecepatan baca tulis tertinggi di pasar konsumen

Konsumsi daya nol saat idle

Setiap generasi lebih lambat tetapi lebih murah dari sebelumnya

Nomor seri tidak menunjukkan generasi teknologinya

DDR4 umumnya lebih cepat dan efisien dibanding DDR2 atau DDR3

DDR3 adalah generasi yang paling baru

Hanya tersedia dalam kapasitas kecil

Memasangnya di komputer desktop standar sangat mudah

Memerlukan alat profesional khusus untuk pemasangan

Tidak kompatibel dengan komputer HP

Menyimpan data sementara saat program berjalan

Menyediakan penyimpanan permanen untuk instruksi penting seperti boot

Meningkatkan kecepatan prosesor dengan cache

Menyediakan ruang penyimpanan cloud

Volatile; data hilang saat daya dimatikan

Non-volatile; data tetap tersimpan meski daya dimatikan

Hanya bisa ditulis dan tidak bisa dibaca

Menyimpan data pada media optik

Karena dapat menulis dan membaca data dengan bebas

Karena hanya dapat membaca informasi yang tersimpan dan tidak dapat menulis atau mengubahnya

Karena menggunakan sinar UV untuk membaca data

Karena ukurannya lebih kecil dari RAM

Seperti CD-R yang hanya bisa ditulis sekali

Seperti papan tulis yang bisa dihapus dengan penghapus khusus

Seperti hard disk yang dapat diformat berkali-kali

Seperti flash drive yang hot-swappable

Dengan sinyal listrik tanpa melepas chip

Dengan perintah software standar

Dengan menyinari chip menggunakan sinar ultraviolet melalui jendela kecil

Tidak dapat dihapus sama sekali

Data hanya bisa ditulis sekali

Penghapusan memerlukan sinar UV dan jendela chip

Data dapat dihapus dan diisi ulang menggunakan sinyal listrik tanpa dicopot dari perangkat

Tidak termasuk memori non-volatile

Sebagai media penyimpanan jangka panjang pengganti hard disk

Sebagai buffer berkecepatan tinggi antara memori utama dan prosesor

Sebagai perangkat input untuk memasukkan data ke komputer

Sebagai pengganti memori utama (RAM) sepenuhnya

Selalu berada di dalam modul RAM

Biasanya terletak dekat prosesor untuk menyediakan akses lebih cepat

Hanya terdapat pada perangkat penyimpanan sekunder

Berada di kartu grafis terpisah

L1 paling cepat dan biasanya paling kecil; L3 paling lambat dan biasanya paling besar

L2 paling cepat dan paling kecil; L1 paling lambat

L3 paling cepat karena letaknya jauh dari prosesor

Semua level cache memiliki kecepatan dan ukuran yang sama

Karena menghapus kebutuhan akan RAM

Karena menyediakan data yang dibutuhkan prosesor dengan akses lebih cepat daripada memori utama

Karena menyimpan seluruh sistem operasi secara permanen

Karena memperbesar kapasitas penyimpanan jangka panjang

L1 menyimpan data yang jarang diakses, L2 menyimpan data paling sering diakses

L2 menyimpan data yang kurang sering diakses dibanding L1, sedangkan L3 menampung data yang lebih jarang diakses lagi

L3 menyimpan hanya instruksi, L1 dan L2 hanya data

Semua level cache menyimpan data yang sama tanpa perbedaan

Komponen penyimpanan tercepat di dalam CPU untuk data sementara yang sedang diproses

Media penyimpanan eksternal berkapasitas besar di luar CPU

Bagian dari RAM yang bekerja pada frekuensi lebih rendah

Perangkat I/O untuk komunikasi jaringan

Register memiliki latensi jaringan yang lebih kecil

CPU dapat membaca/menulis ke register dalam satu siklus clock

Register memiliki kapasitas yang jauh lebih besar dari RAM

Register terletak di motherboard terpisah

IR

PC

MAR

MBR

Menyimpan program yang akan dijalankan berikutnya

Menyimpan kondisi hasil operasi seperti carry, zero, sign, overflow

Menyimpan instruksi lengkap dari memori utama

Menyimpan alamat memori selanjutnya

Teknik kompresi file untuk menghemat ruang penyimpanan

Teknik manajemen memori OS yang menggunakan penyimpanan sekunder untuk mengkompensasi kekurangan RAM

Perangkat keras tambahan yang memperbesar kapasitas RAM secara fisik

Aplikasi yang mempercepat prosesor dengan menambah cache

Karena RAM memiliki latensi lebih tinggi daripada disk

Karena pertukaran data antara RAM dan disk jauh lebih lambat dibanding akses langsung ke RAM

Karena memori virtual menghapus data penting secara berkala

Karena prosesor tidak dapat mengakses RAM saat memori virtual aktif

Caching

Paging normal

Thrashing

Overclocking

Penyimpanan sementara yang hilang saat listrik mati

Penyimpanan permanen yang bersifat non-volatile untuk data dan program

Modul pemrosesan data pada CPU

Hanya digunakan untuk mempercepat grafis

RAM bersifat permanen, memori sekunder sementara

RAM non-volatile, memori sekunder volatile

RAM sementara dan hilang saat dimatikan, memori sekunder non-volatile

Tidak ada perbedaan penting

Menjalankan instruksi CPU secara langsung

Menyimpan data, file, dan program secara permanen

Menggantikan RAM sepenuhnya

Mengatur alamat IP jaringan

Cadangan (backup) data penting

Menampung data berukuran besar

Mendukung multitasking dengan menyimpan bagian data/program yang tidak aktif di memori utama

Mengelola aliran listrik ke motherboard

Setiap kali komputer dimatikan

Saat sistem operasi diinstal ulang

Saat perangkat mengalami kerusakan fisik saja

Tidak hilang hanya karena dimatikan karena bersifat non-volatile

Menghapus sistem operasi

Menyimpan dataset tersebut di memori sekunder seperti HDD/SSD

Menyalakan ulang komputer agar RAM kosong

Mengganti CPU dengan yang lebih cepat

Perangkat yang hanya memproses data tanpa menyimpan apa pun

Komponen penyimpanan data dan instruksi yang digunakan CPU saat eksekusi program

Unit yang mengendalikan input dan output saja

Perangkat yang hanya menyimpan data permanen tanpa instruksi

Untuk membuat semua memori memiliki kapasitas yang sama

Untuk mengurangi kebutuhan CPU terhadap data cepat

Untuk menyeimbangkan kebutuhan kecepatan akses CPU dengan kapasitas penyimpanan yang besar dan permanen

Agar semua data disimpan hanya di cache

1-2-3-4-5

2-1-3-4-5

3-2-1-4-5

1-3-2-4-5

5-4-3-2-1

Mengoptimalkan keseimbangan antara kecepatan, kapasitas, dan biaya penyimpanan

Meningkatkan kapasitas tanpa memengaruhi biaya

Menyamakan kecepatan semua jenis memori

Menghapus kebutuhan akan beberapa level memori

Menurunkan kecepatan CPU agar sesuai dengan memori

Register → Cache → RAM → Secondary storage (HDD/SSD)

Cache → Register → RAM → Secondary storage (HDD/SSD)

Register → RAM → Cache → Secondary storage (HDD/SSD)

RAM → Register → Cache → Secondary storage (HDD/SSD)

Virtualization layer

Memory access hierarchy

Instruction pipeline

Process scheduling

Register

Cache

RAM

HDD/SSD

Resolusi layar, ukuran fisik, konsumsi daya

Kapasitas, Waktu akses, Kecepatan transfer, Biaya per bit

Jenis port, jumlah inti CPU, ukuran cache

Frekuensi jaringan, latensi internet, bandwidth Wi‑Fi

Level 2 (Cache)

Level 1 (Register)

Level 3 (Main Memory/RAM)

Level 4 (Secondary Storage)

Tempat data aktif

Arsip data jarang diakses

Penyimpanan permanen

Pengolahan instruksi di dalam CPU

Memori volatile menyimpan data lebih lama daripada non-volatile.

Data pada memori volatile hilang saat listrik mati, sedangkan pada non-volatile tidak.

Memori non-volatile hanya berupa RAM.

Keduanya sama-sama memerlukan listrik agar data tetap tersimpan.

Penyimpanan tercepat di CPU untuk data sementara

Media penyimpanan eksternal berkapasitas besar

Memori yang menyimpan data yang jarang digunakan

Perangkat untuk menampilkan hasil komputasi

Menyimpan sistem operasi secara permanen

Mempercepat akses CPU terhadap data dan instruksi yang sering diakses

Mengganti peran RAM sepenuhnya

Mengirim data ke perangkat I/O

Meningkatkan kapasitas RAM

Mengurangi waktu akses data dengan menyimpan salinan blok data yang sering digunakan

Menggandakan kecepatan clock CPU

Menggantikan hard disk sebagai penyimpanan utama

Berisi seluruh isi memori utama

Menyimpan sebagian kecil data dari memori utama dan dilengkapi informasi pengenal (tag)

Hanya menyimpan tag tanpa data

Digunakan untuk menyimpan instruksi CPU saja

Data (Block)

Valid Bit

Tag

Dirty Bit

Data di cache telah dimodifikasi

Data di cache belum terisi atau tidak sah

Terjadi cache hit

Ukuran blok adalah 32 byte

Data sama persis dengan di memori utama

Data di cache berbeda dari di memori utama karena telah dimodifikasi

Cache line kosong

Tag tidak cocok dengan alamat memori

1–8 byte

16–24 byte

32–128 byte

256–1024 byte

Index

Tag

Block Offset

Word Line

2 bit

4 bit

8 bit

16 bit

10 bit; menunjuk salah satu dari 1024 blok

12 bit; menunjuk salah satu dari 4096 blok

14 bit; menunjuk salah satu dari 16384 blok

12 bit; menunjuk salah satu dari 2048 blok

2 bit

4 bit

8 bit

12 bit