Ram
Rastgele erişimli hafıza (random access memory) (genellikle baş harflerinden oluşan sözcükle bilinir. Veya hem okunabilir hem yazılabilir fiziksel bellek ) RAM mikroişlemcili sistemlerde kullanılan bir tür veri deposudur. Buna karşın diğer hafıza aygıtları (manyetik kasetler, diskler) saklama ortamındaki verilere önceden belirlenen bir sırada ulaşabiliyorlar ki mekanik tasarımları ancak buna izin veriyor.
Bir RAM çipinde her hangi farklı iki veriye ulaşmak için aşağı yukarı aynı süre harcanıyor. Buna karşılık disk ve benzerleri okunan verinin başı bulunan noktaya yakınsa az zaman, uzaksa çok zaman harcıyor ve baş konumu sürekli yer değiştiriyor.
RAM, genellikle bilgisayardaki ana hafıza ya da birincil depo; yükleme, gösterme, uygulamaları yönlendirme ve veri için çalışma alanı olarak düşünülür. Bu tip RAM genelde tümleşik devre biçimindedir. Yaygın olarak hafıza çubuğu veya RAM çubuğu isimleriyle anılır çünkü devre kartı üzerine, küçük devreler halinde, plastik paketleme yardımıyla birkaç sakız paketi boyutundadır. Çoğu kişisel bilgisayarda RAM eklemek veya değiştirmek için yuva bulundurur.
Çoğu RAM hem yazılıp hem okunabilir. Bu yüzden RAM sık sık “okunan-yazılan hafıza” ismiyle yer değiştirmiştir. Bu bağlamda RAM, ROM’un tersi, daha doğrusu sıralı ulaşılabilir hafızanın tersi olarak kabul edilir. Ramler genelde (2^n) byte şeklinde paketlenmiş olarak piyasada bulunur.
Ram genel özellikleri
Bilgisayarlar işlem yaparken program kodları ve veri tutmak için RAM kullanırlar. RAM’in karakterini tanımlayan özelliği bütün hafıza noktaları neredeyse aynı hızda erişilebilir olmasıdır. Diğer teknolojilerin çoğu belirli bir bit veya byte okuduklarından gecikmelere sebebiyet verir.
Bir çok RAM türü uçucudur. Bunun anlamı disk ve kaset gibi hafıza depolama aygıtlarından farklı olarak bilgisayar kapatıldığında içerdiği veriyi kaybetmesidir.
Modern RAM’ler, bir bitlik datayı dinamik RAM’lerdeki gibi kapasitörde akım olarak ya da statik RAM’lerdeki gibi bir flip-flop’ta durum olarak saklar.
Yazılımlar RAM’leri bölerek bir kısmını hızlı sabit disk gibi çalışmasını sağlayabilir. Buna RAM disk denir. Kullanılan hafıza uçucu ise, RAM disk bilgisayar kapandığında veriyi kaybeder. Ama uçucu hafıza ayrı bir güç kaynağına sahip ise -pil gibi- veriyi kaybetmez.
Bazı tür RAM’ler “RAM eşleniği” kullanarak depolanmış veride hafıza hatalarını bulup düzeltebilir.
Ram tarihçesi
İlk ana hafıza sistemleri, bugünkü RAM gibi, vakum tüplerinden oluşturulmuştur, ama sıklıkla başarısız olmuşlardır. Çekirdek hafıza, küçük ferrit elektro manyetik çekirdeklere tellerle bağlanan, eşit ulaşım zamanlamasına pek sahip değildi. çekirdek tarimi bazı programcılar tarafından RAM’lerin bilgisayarın ana hafızası anlamında kullanılmaktadır. Tüp ve çekirdek hafızanın tamel konsepti günümüz RAM’lerindeki tümleşik devrelerde kullanılır.
Alternatif birincil depolama mekanizmaları genellikle tek biçimli olmayan hafıza erişim gecikmelerini içerir. Gecikme satır hafızası bitleri tutmak için civa dolu tüplerdeses dalga dürtü serisi kullanılmıştır. Tambur hafıza günümüz sabit diskleri gibi sürekli yuvarlak manyetik bantlarda veriyi saklamıştır.
Dram
Ekonomik nedenlerden dolayı, PC’lerde, iş istasyonlarında, kontrol edilmeyen oyun konsollarında (playstation, xbox gibi) geniş hafızalar dinamik RAM’lerden oluşur. Bilgisayarın diğer kısımları zula hafıza ve diğer disklerdeki veri tamponları statik RAM kullanır. Dinamik rasgele ulaşımlı hafıza (DRAM) tümleşik devrelerin plastik ambalaja metal iğnecikler ile bağlanıp, sinyaller ile kontrol edilecek biçimde üretilir. Günümüzde bu DRAM’ler kolay kullanım için rahat takılacak modüllerden oluşur.
Hafıza duvarı
Hafıza duvarı teriminden, ilk olarak “Hafıza Duvarına Çarpmak: Belli Olanın Anlamı” nıda bahsedilmiştir. Bu CPU ve hafıza hızı arasının açılmasına dikkat çekmek için söylenmiştir. 1986′dan 2000′e, CPU hızı yıllık %55′lik bir hızla gelişirken hafıza hızı %10′luk bir gelişme göstermiştir. Bu yüzden hafıza gecikmesinin bilgisayar performansı açısından çok büyük bir darboğaz yaratması beklenmiştir.
Şu sıralar, CPU hızının gelişmesi fiziksel bariyerler dolayısıyla önemli bir şekilde yavaşlamıştır. Intel firması bunu “Platform 2015″ dökümanında şöyle açıklamaktadır: “İlk olarak çip geometrilerinin küçülmesi, ve saat hızlarının artışı, transistördeki kaçak akımın artması, güç tüketiminin çoğalmasına ve ısınmaya yol açmaktadır. Intel’in yeni TRİ-GATE’i bu problemi çözebilir. Hafıza gecikmelerinden dolayı yüksek saat hızının avantajları yararlığını kaybetmektedir.Çünkü hafıza gelişimi, saat frekansı gelişiminden gerei kalmıştır. Bazı belli başlı uygulamalar için, geleneksel seri mimari işlemcilerin hızlanmasıyla verimliliğini yitirmektedir. Buradaki kazançtan kısılması, frekansın kazancının artmasına neden olabilir. Ek olarak sinyal iletimindeki direnç-kapasitör (RC) gecikmeleri işlemciler küçüldükçe, büyümektedir. Bu da yeni darboğazlar yaratmaktadır.”
Sinyal üretimindeki RC gecikmeleri “saat hızı ve IPC: Geleneksel Mimari İçin Yolun Sonu” adlı kitapta belirtilmiştir. Burada anlatılan 2000-2014 arasında yıllık CPU gelişiminin maksimum %12.5 olacağıdır. Intel’in yeni işlemcilerinde görüldüğü gibi bu yavaşlama belirginleşmiştir. Fakat yine de Core2, Pentium 4′ten sonra epey kayda değer bir gelişme olarak görülmektedir.
Ram çeşitleri
DIMM Bellek
DIMM (Dual In-line Memory Modules) bellekler, SIMM’lere çok benzerler. DIMM bellekler, SIMM bellekler gibi genişleme yuvalarına dikey olarak takılırlar. Aralarındaki temel fark, SIMM’lerde karşılıklı bacaklar, tek bir elektrik yüzeyi oluşturacak şekilde birbirlerine bağlıyken, DIMM’lerde iki ayrı temas yüzeyi oluşturacak şekilde yalıtılmıştır.
DIMM’ler genel olarak, 64 bit ya da daha geniş bellek veri yolunu destekleyen bilgisayarlar tarafından kullanılır. Birçok durumda bu bilgisayarlar, Intel’in Pentium’u ve IBM’in PowerPC işlemcilerinin güçlü 64 bitlik işlemcilerinde tercih edilir. Bunlarda artık 168 bacaklı DIMM’lerde kullanılıyor.
Bellek tasarımında önem verilen bir konu da, bellekte saklanan verinin bütünlüğünün sağlanması. Şu anda bunun iki yolu var: Günümüzde çokça kullanılan Parite. Bu işlem her 8 veri bitinin (1 bayt) üstüne 1 bit daha ekliyor. Ancak parite yönetiminde de birtakım sınırlamalar var. Örneğin, parite devresi hatayı saptayabilir ancak düzeltme yapamaz. Bu, devrenin, 8 veri bitinin hangisinde hata olduğunu bulamamasından kaynaklanır.
Bunun dışında kimi üreticiler, üretimi ucuza getirmek için “fake parite” yongaları kullanır. Bu parite kontrolü oluyor diye bilgisayarınızı kandırır. Burada sinyal ne olursa olsun, fake parite yongası her zaman “OK” gönderir. Sonuç olarak bunlar yanlış veri bitlerini saptayamazlar.
Hata Kontrol Kodu olan ECC (Error Correction Code), veri bütünlüğü kontrolünde daha anlaşılır bir yöntem. Bu, bir bitlik hataları saptayıp düzeltebiliyor.
Bellek idarecisi (memory controller), bilgisayarınızın önemli bir parçasıdır. Görevi, belleğe giren ya da çıkan verinin hareketini kontrol etmektir. Bellek idarecisi, parite ve ECC gibi yöntemlerle işlemde önemli bir rol oynar.
Eğer bilgisayar alacaksanız ve bu bilgisayarı sunumcu olarak kullanacaksanız, o halde ECC’li bir bellek idarecisi olan bir bilgisayar almanız doğru bir karar olacaktır. Günümüzde sunumcu olarak tasarlanmış birçok bilgisayar, ECC desteği veriyor.
Kullanılan masaüstü bilgisayarları da parite destekleyecek şekilde tasarlanmıştır. Bunlar bellek idarecisinin tipine göre nadir olarak 2, 3 ya da 4 bitlik hataları da saptayabiliyor. Ancak bir bitten fazla olan hataları saptasa da, sadece tek bitlik hataları düzeltebiliyor. Evde veya küçük işletmelerde kullanılan düşük fiyatlı bilgisayarlar ise paritesiz bellek için tasarlanmıştır.
DRAM (Dinamik RAM)
DRAM daha çok kişisel bilgisayarlarda kullanılan bir hafıza türüdür.
DRAM’lerde verilerin saklanması için üzerinde enerji depolayan kondansatörler kullanılır. Fakat bu kondansatörler zamanla (çok kısa zamanda) üzerlerindeki enerjiyi kaybederler. Dolayısıyla enerji varken 1 durumunda olan hücre enerji boşalınca 0’a döner. Bu durumda bir transistörün açılıp kapanması suretiyle sürekli olarak bu enerjinin tazelenmesi gerekmektedir. Dinamik ifadesi buradan gelmektedir.
SRAM (Statik RAM)
SRAM ’lerde DRAM’lerde olduğu gibi kondansatörler kullanılmaz. Bunun yerine her hücre için altı adete varan transistör kullanılır. Bu RAM’lerde bilgiler yüklendikten sonra sabit kalır. Sürekli enerji tazelemesi gerekmemektedir. Bu tip hafızalar daha pahalıdır. Bu yüzden kişisel bilgisayarlarda fazla tercih edilmemektedir.
EDRAM (Enhanced DRAM)
Geliştirilmiş DRAM’ler L2 cache hafızada kullanılır. 35 ns. DRAM içerisine 256 bayt 15 ns. SRAM eklenmesi suretiyle oluşturulmuştur. EDRAM aynı zamanda SRAM bölgeleri, verileri, yavaş olan DRAM bloklarından toplayabildiklerinden hız kazanır. Veri istendiğinde yavaş olan DRAM 128 bitlik bütün bir bloğu hızlı olan SRAM’ gönderir.
EDO RAM
Anakart ya da video kartında ana hafıza olarak kullanılan EDO RAM ile CPU-hafıza bant genişliği saniyede 100 MB’dan 200 MB’a çıkarılmıştır. EDO RAM’ler Pentium işlemcili anakartlarda kullanılmıştır. Pentium II’ler ile EDO RAM’ler yerini SDRAM’lere bırakmıştır.
SDRAM (Senkronize DRAM)
İşlemcilerin hızlanması ile birlikte bu işlemcilerin maksimum seviyede işlem görebilmeleri için yüksek hızlı RAM’lere ihtiyaç duyulmuştur. SDRAM’le birlikte işlemci ve RAM birbirine aynı saat hızında kilitlenirler. Böylece işlemci ve RAM aynı saat hızında senkronize olarak çalışmaktadır.
Günümüzde kullanılmakta olan 66 MHz., 100 MHz, ve 133 MHz. SDRAM’ler vardır. Tercih edeceğiniz SDRAM tipi, işlemcinin kullandığı veri yolu saat hızı ile aynı olmalıdır. Yani 100 MHz. veri yolu kullanıyorsanız. PC 100 SDRAM kullanmanızda fayda vardır.
SGRAM (Senkronize Grafik RAM)
Video adaptörleri ve grafik hızlandırıcılarda kullanılan bir tür DRAM türüdür.
SGRAM’de SDRAM gibi 100 MH’e kadar CPU saat hızına kendini senkronize edebilir. Bununla birlikte yoğun grafik işlemleri için bant genişliğini artırmak amacıyla gizli yazma ve blok yazma gibi bazı teknikleri kullanır.
RDRAM
Genellikle Intel 845 Anakartlar ile ozdeslesmis bir Memory turudur ve Bilgisayar piyasasinin en
en hizli Bus yetenegine sahip belleklerinden biridir. SD-RAM(100-133MHZ), DDR RAM(266-333-
400MHZ), DDR2 RAM(533-667MHZ) ile islev gorurken RDRAM ise 800MHZ Bus hizi ile en guclu
Memory turudur. Fakat Dunya genelinde ulkeler bazinda maliyeti cok fazla oldugu icin uretimi
durdurulmustur.
Bir Rambus DRAM, SDRAM’den çok daha yüksek bir performans sunar.
VRAM (Video RAM)
Video adaptörlerinin kullandığı özel amaçlı hafızalardır. Klasik RAM’in aksine, VRAM iki farklı aygıta eş zamanlı olarak bağlanabilir. Bu durum bir monitörün ekran güncellemesi için VRAM’a erişirken bir grafik işlemcinin de aynı zamanda yeni veriler sunmasına imkan verir. VRAM’ler DRAM’lerden daha pahalıdır ve daha iyi grafik performansı verirler.
ECC (Error Correction Code)
Bilindiği gibi bilgisayardaki bilgiler 1 ve 0’lardan oluşmaktadır. Bu değerler bazen ortam hataları, elektronik parazitler veya kötü bağlantılar gibi sebeplerden değişebilmektedir. Mesela 1 değeri 0’a dönüşebilir. Bu durum karşısında hatayı düzeltmek için ECC parite biti kullanılır.
yorum yazın