Dalam banyak hal, ingatan kita membentuk diri kita,
membantu kita mengingat masa lalu,
belajar dan mempertahankan keahlian,
dan merencanakan masa mendatang.
Dan pada komputer yang sering menjadi perpanjangan tangan kita,
memori memegang peran yang hampir sama,
baik film berdurasi dua jam,
berkas teks berisi dua kata,
ataupun instruksi untuk membuka salah satunya,
segala hal pada memori komputer terbentuk dari unit dasar yang disebut bits,
atau angka biner.
Setiap memori ini disimpan pada sel memori
yang dapat diubah bergantian antara dua keadaan yang memungkinkan,
0 dan 1.
File dan program terdiri atas jutaan bit,
semua diolah di Unit Pengolahan Utama,
atau CPU,
yang bekerja sebagai otak komputer.
Dan sejalan dengan kebutuhan jumlah bits yang perlu diolah melonjak drastis,
perancang komputer menghadapi perjuangan terus-menerus
untuk memilih antara ukuran, harga, dan kecepatan.
Seperti kita, komputer memiliki memori jangka pendek untuk tugas segera,
dan memori jangka panjang untuk penyimpanan yang lebih permanen.
Ketika kamu menjalankan program,
sistem operasimu mengalokasikan area dalam memori jangka pendek
untuk melakukan instruksi tersebut.
Contohnya, ketika kamu menekan tombol pada pengolah kata,
CPU akan mengakses salah satu dari lokasi tersebut untuk mengambil bit data.
Itu juga bisa memodifikasinya, atau membuat yang baru.
Waktu yang dibutuhkan disebut sebagai latensi memori.
Dan karena instruksi program harus diproses secara cepat dan terus menerus,
semua lokasi dalam memori jangka pendek dapat diakses dalam urutan apapun,
maka dinamai memori akses acak atau RAM.
Jenis RAM yang paling umum adalah RAM dinamis, atau DRAM.
Di sana, setiap sel memori terdiri dari dari transistor kecil dan kapasitor
yang menyimpan muatan listrik,
0 saat tidak ada daya, atau 1 saat terisi daya.
Memori seperti itu disebut dinamis
karena hanya menahan muatan sebentar sebelum muatan itu bocor,
membutuhkan pengisian ulang berkala untuk menyimpan data.
Tetapi latensinya yang rendah 100 nanodetik
bahkan terlalu lama untuk CPU modern,
sehingga ada juga cache memori internal kecil berkecepatan tinggi
yang terbuat dari RAM statis.
Biasanya, itu terdiri dari enam transistor yang saling bertautan
yang tidak perlu disegarkan.
SRAM adalah memori tercepat dalam sistem komputer,
tetapi juga menjadi yang termahal,
dan menggunakan tiga kali lebih banyak ruang daripada DRAM.
Tetapi RAM dan cache hanya bisa menampung data selama mereka terisi daya.
Agar data tetap ada setelah perangkat dimatikan,
data harus ditransfer ke dalam perangkat penyimpanan jangka panjang,
yang terdiri dari tiga jenis utama.
Pada penyimpanan magnetik, yang menjadi termurah,
data tersimpan sebagai pola magnetik pada piringan berputar terlapis film magnetik.
Namun, karena piringan harus berputar ke tempat data berada
agar bisa terbaca,
latensi untuk drive tersebut 100.000 kali lebih lambat dari DRAM.
Di sisi lain, penyimpanan berbasis optik seperti DVD dan Blu-ray
juga menggunakan piringan berputar,
namun dengan lapisan reflektif.
Bits dikodekan sebagai bintik terang-gelap dengan pewarna yang dapat terbaca laser.
Sementara media penyimpanan optik murah dan dapat dilepas,
media itu memiliki latensi yang lebih lambat dari penyimpanan magnetik
dan kapasitas yang juga lebih rendah.
Solid-state drive adalah jenis terbaru dan tercepat untuk penyimpanan jangka panjang,
seperti flashdisk.
Ini tidak memiliki bagian yang bergerak,
hanya menggunakan transistor floating gate
yang menyimpan bits dengan menjebak atau menghilangkan muatan listrik
dalam struktur internal yang dirancang khusus.
Jadi, seberapa andal miliaran bits ini?
Kita cenderung menganggap memori komputer stabil dan permanen,
tapi sebenarnya menurun cukup cepat.
Panas yang dihasilkan dari perangkat dan lingkungannya
pada akhirnya akan mendemagnetisasi hard drive,
menurunkan pewarna dalam media optik,
dan menyebabkan kebocoran muatan pada floating gate.
Solid-state drive juga memiliki kelemahan tambahan.
Berulang kali menulis data ke transistor floating gate akan menimbulkan korosi,
yang akhirnya membuatnya tidak berguna lagi.
Karena data di media penyimpanan terkini
memiliki harapan hidup kurang dari sepuluh tahun,
ilmuwan bekerja untuk memanfaatkan sifat fisik material
sampai ke tingkat kuantum
untuk membuat perangkat memori lebih cepat,
lebih kecil,
dan lebih tahan lama.
Saat ini, keabadian masih di luar jangkauan, baik manusia maupun komputer.