Apa itu NVRAM (non-volatile random access memory)?
NVRAM (non-volatile random access memory) adalah jenis memori komputer yang bisa menyimpan data meskipun aliran listrik ke chip memorinya dimatikan. Jadi, data tetap aman walau perangkat dimatikan.
NVRAM termasuk dalam kategori besar memori non-volatile, yang juga mencakup memori berbasis NAND flash seperti flash memory. Tapi, chip flash ini lebih lambat dalam baca-tulis dibanding RAM biasa, sehingga kurang cocok untuk kebutuhan memori aktif saat komputasi berjalan.
Produsen komputer biasanya pakai NVRAM untuk menyimpan informasi penting terkait status sistem agar proses booting jadi lebih cepat. Informasi seperti konfigurasi perangkat keras tetap tersimpan meskipun PC dimatikan. Sebaliknya, memori standar seperti DRAM butuh aliran listrik terus-menerus supaya data nggak hilang.
Jenis-jenis NVRAM
Static RAM (SRAM) merupakan pendahulu dari DRAM dan punya kecepatan baca yang lebih tinggi. SRAM bisa baca data per byte, sedangkan DRAM biasanya membaca per halaman (beberapa byte sekaligus). Sayangnya, SRAM tetap butuh daya agar bisa menyimpan data. Makanya, biasanya dikombinasikan dengan baterai kecil agar bisa disebut non-volatile. Karena mahal, SRAM biasanya cuma dipakai untuk penyimpanan kecil seperti BIOS di Windows atau parameter RAM di Mac.
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) menggunakan transistor floating gate, yaitu jenis transistor yang bisa menyimpan keadaan biner (0 atau 1) tanpa daya. Selama nggak ada tegangan tinggi yang membuka gate-nya, transistor akan tetap menyimpan nilai terakhirnya.
SRAM dan EEPROM memang butuh daya lebih besar dibanding DRAM, yang berarti mereka lebih cepat aus dan masa pakainya lebih pendek.
Ferroelectric RAM (FRAM) mirip dengan DRAM, tapi pakai lapisan bahan ferroelectric alih-alih dielektrik. Saat arus listrik diterapkan, polarisasi dari lapisan ini berubah dan tetap tersimpan meski arus dimatikan. Karena daya tahan materialnya tinggi, FRAM banyak digunakan dalam perangkat industri atau otomotif yang butuh memori tangguh.
Magnetoresistive RAM (MRAM) menyimpan data berdasarkan perubahan medan magnet, bukan arus listrik. Teknologi baca-tulisnya disebut spin transfer torque. Keuntungannya, MRAM punya kepadatan data tinggi dan tidak mudah rusak meski dipakai terus menerus, berbeda dengan flash memory.
Phase Change Memory (PCM) bekerja dengan mengubah wujud fisik materialnya antara bentuk amorf (seperti cairan) dan kristal. Perubahannya terjadi saat diberi arus listrik, mirip seperti cara kerja CD atau DVD tapi tanpa laser. PCM punya potensi kecepatan baca-tulis yang mendekati DRAM dan lebih cepat dari NAND flash.
NVRAM dan flash
Seperti EEPROM, NAND flash juga pakai transistor floating gate, tapi struktur internalnya lebih sederhana dan murah. NAND menyimpan data dalam bentuk blok, bukan per halaman atau per byte. Struktur ini membuat NAND lebih padat secara penyimpanan dan lebih murah per byte, walaupun kecepatannya di bawah RAM tapi di atas hard disk.
NVRAM dan flash memory sering digabung dalam modul bernama Non-Volatile Dual In-Line Memory Module (NVDIMM). Modul ini bisa dipasang di slot DIMM biasa di motherboard.
Varian NVDIMM-F menggunakan memori flash sepenuhnya dan butuh dipasangkan dengan DRAM terpisah agar bisa dipakai. Sementara NVDIMM-N menggunakan DRAM biasa, tapi dilengkapi flash agar jadi non-volatile.
Namun, karena BIOS pada motherboard umumnya tidak mengenali flash memory sebagai RAM aktif, maka penggunaan NVDIMM seringkali memerlukan update BIOS terlebih dulu.
Secara teknis, baik NVDIMM-F maupun NVDIMM-N tidak bisa disebut NVRAM sepenuhnya. Yang satu bukan RAM (NVDIMM-F), dan yang satunya adalah DRAM biasa yang dilengkapi flash.