Pada tulisan sebelumnya, sudah dibahas terkait memori pada komputer — secara umum — baik yang bersifat volatil maupun non-volatil.
Nah, pada tulisan ini akan dibahas sedikit lebih detail bagaimana cara memori menyimpan data, khususnya pada volatile memory seperti register, cache memory, dan RAM.
Struktur Fisik Memori
Secara fisik, memori terdiri dari jutaan sel, di mana setiap sel menyimpan 1 bit data, yaitu 0 atau 1. Bit-bit ini digabungkan menjadi satuan data yang lebih besar:
- 1 Byte = 8 bit
- 1 Word = 2 byte (16 bit)
- 1 Double Word (DWORD) = 4 byte (32 bit)
- 1 Quad Word (QWORD) = 8 byte (64 bit)
- 1 Paragraph = 16 byte (128 bit)
Catatan: Ukuran word bisa berbeda tergantung arsitektur. Pada sistem 32-bit (x86), 1 word = 2 byte. Namun pada arsitektur 64-bit modern, 1 word dapat berarti 8 byte.
Setiap byte dalam memori memiliki alamat unik (memory address) yang memungkinkan CPU membaca atau menulis ke lokasi tersebut.
Representasi Data di Memori
Semua data dalam komputer — teks, angka, gambar, hingga suara — harus dikonversi ke dalam bentuk biner (bit-bit 0 dan 1) agar bisa disimpan di memori.
Contoh representasi data di memori:
- Huruf ‘B’ = 66 (dalam kode ascii) = 0x42 = 0100 0010 (1 byte)
- Bilangan bulat 16800 = 0x41D0 = 0100 0001 1101 0000 (2 byte)
- String ‘ABC’ = 0x41 0x42 0x43 = 0100 0001 0100 0010 0100 0011 (3 byte)
Alamat Memori (Memory Address)
Memori komputer bersifat random-access, artinya CPU bisa langsung mengakses lokasi memori manapun tanpa harus berurutan.
Contoh penyimpanan string "ABC" di memori:
| Alamat Memori | Nilai (Hex) | Nilai (Biner) | Nilai (ASCII) |
|---|---|---|---|
| 0x1000 | 0x41 | 0100 0001 | ‘A’ |
| 0x1001 | 0x42 | 0100 0010 | ‘B’ |
| 0x1002 | 0x43 | 0100 0011 | ‘C’ |
Endianness: Urutan Penyimpanan Byte
Untuk data yang terdiri lebih dari 1 byte (misalnya bilangan int atau float), cara penyimpanan byte-nya di memori tergantung pada arsitektur sistem:
- Little Endian: Byte paling rendah (Least Significant Byte / LSB) disimpan terlebih dahulu.
- Big Endian: Byte paling tinggi (Most Significant Byte / MSB) disimpan terlebih dahulu.
Contoh penyimpanan bilangan 0x12345678 (4 byte):
| Arsitektur | Urutan Penyimpanan di Memori |
|---|---|
| Little Endian | 78 56 34 12 |
| Big Endian | 12 34 56 78 |
Proses Penyimpanan Data oleh CPU
Bagaimana CPU menyimpan data ke memori? Prosesnya secara umum:
- CPU mengirimkan alamat memori ke Address Bus.
- Data dikirim melalui Data Bus.
- Memory Controller mengaktifkan sinyal Write.
- Sel memori menyimpan bit-bit data ke lokasi yang ditentukan.
Proses ini terjadi dalam hitungan nanodetik, dan bisa melibatkan cache memory jika data dianggap “sering digunakan”.
Penutup
Itulah gambaran bagaimana memori — khususnya volatile memory seperti RAM dan register — menyimpan data. Mulai dari representasi biner, penataan alamat, urutan byte (endianness), hingga proses teknis penyimpanan oleh CPU.
Sekian, semoga bermanfaat.
CMIIW.