RAM (Bellek) Nedir?

Genel olarak bellekler, elektronik bilgi depolama üniteleridir. Kullandığımız elektronik cihazlar üzerinde bellekler yer almaktadır. Başta bilgisayarlar olmak üzere cep telefonları, el bilgisayarları, hesap makineleri, oyun konsolları, araba radyoları, video cihazları ve televizyonlarda da bellekler kullanılmaktadır.Bilgisayarlarda kullanılan bellekler, işlemcinin istediği bilgi, komutları maksimum hızda işlemciye ulaştıran ve üzerindeki bilgileri geçici olarak tutan depolama birimleridir. İşlemciler her türlü bilgiyi ve komutu bellek üzerinden alır. Bilgisayarın açılışından kapanışına kadar sağlıklı bir şekilde çalışmak zorunda olan en önemli bilgisayar bileşenlerinden biri bellektir.RAM (Belleğin) Yapısı

Mikroişlemcilere benzer olarak hafıza çipleri de milyonlarca transistör ve kapasitörden oluşan entegre devrelerdir. Genel olarak bilgisayar hafızalarında bir transistör ve bir kapasitör, bir hafıza hücresini oluşturur ve tek bir bit bilgiyi temsil eder. Kapasitör bir bit’lik bilgiyi (0 veya 1) tutar, transistör ise bir anahtar görevi görerek bilginin okunmasını veya değiştirilmesini kontrol eder. Bellek miktarı 8MB olan bir yongada 64 milyon tansistör, 64 milyon kapasitör ve bunları birbirine bağlıyan yollar bulunur.Her hafıza hücresinde 1 bit’lik veri saklanır. Bu 1 bit’lik veri, hafıza hücresinde elektriksel bir yük olarak depolanmaktadır. Bulunduğu konumun satır ve sütun olarak belirtilmesi hâlinde veriye anında ulaşılması mümkündür. Bellek modüllerinde 256Kx16 yazılması 256000 sütunun ve 16 tane satırın olduğunu gösterir.RAM (Bellek) Görevi

Teknik olarak bellek, herhangi bir şekilde elektriksel verinin depolanması işlemidir. Günümüzde hızlı ve geçici depolama anlamında kullanılmaktadır. Görevi, işlemcinin verileri işlemesi sırasında gerekli olan verileri geçici veya kalıcı olarak saklamaktır.Veriler ister sabit bir depolama kaynağından ister herhangi bir giriş kaynağından gelsin, öncelikle RAM (Random Access Memory) belleğe gider. Bu aşamadan sonra işlemci, kendisi için gerekli olan küçük veri parçalarını tampon bellekte (Cache) saklar. İşlemci içerisinde bulunan kaydediciler, tampon bellekteki verileri alır ve işlemcinin işlemlerini gerçekleştirir.Çalışma Biçimine Göre Bellek Çeşitleri

Günlük kullanımda RAM , hafıza ve bellek kelimeleri çoğunlukla aynı kavramı ifade etmektedir. Hangi kavramı kullandığınız çok önemli olmayabilir ancak doğru sınıflandırmayı bilmeniz önemlidir. Bilgisayarın ana hafızası olan RAM’ın, sadece bir hafıza türü olduğu unutulmamalıdır. RAM’ın yanı sıra bilgisayar bünyesinde daha birçok hafıza birimi vardır. CMOS, ROM, EPROM, flash gibi kavramların hepsi birer hafıza türüdür.Bilgisayarlardaki bellek çeşitleri, çalışma biçimlerine göre RAM bellek ve ROM bellek olmak üzere iki kategori altında incelenir. Flash bellekler bazı durumlarda ROM belleklerden ayrı olarak tutulmaktadır.1- RAM (Random Access Memory – Rastgele Erişimli Bellekler)RAM, işlemci tarafından işletim sisteminin, çalışan uygulama programlarının ve kullanılan verinin hızlı bir biçimde erişebildiği yerdir.Bilgisayarlardaki CD-ROM, disket sürücü veya sabit disk gibi depolama birimlerinden daha hızlıdır. Bilgisayar çalıştığı sürece RAM faaliyetini devam ettirir; bilgisayar kapandığı zaman, RAM’da bulunan veriler silinir. RAM’a “Random Access” yani rastgele erişimli denir. RAM’lar birbirinden tamamen bağımsız hücrelerden oluşur. Bu hücrelerin her birinin kendine ait sayısal bir adresi vardır. Her hücrenin çift yönlü bir çıkışı vardır. Bu çıkış veri yolunda (Data Bus) mikroişlemciye bağlıdır. Bu adresleme yöntemiyle RAM’daki herhangi bir bellek hücresine istenildiği anda, diğerlerinden tamamen bağımsız olarak erişilebilir. İşte rastgele erişimli bellek adı da buradan gelmektedir. RAM’da istenen kayda ya da hücreye anında erişilebilir.Bellek sığası (kapasitesi) byte cinsinden belleğin kapasitesini verir. RAM modülleri byte cinsinden ifade edilir. 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2GB, 4GB modüller hâlinde satılır. Byte, bellek ölçü birimidir, 8 bit’ten oluşur. Bit ise “1” veya “0” sayısal veri bilgisini saklayan en küçük hafıza birimidir. RAM Yongaları: Üretim teknolojisindeki gelişmelere bağlı olarak RAM çipleri veya yongaları zamanla değişmiştir. Günümüzde üretilen yongalar ise bacakları altta olacak şekilde CSP (Chip Scale Package) yapıdadır. Dikkat ederseniz yonganın çevresinde bağlantı bacakları bulunmamaktadır. Görsel olarak bellek yongaları, genelde küçük yeşil bir PCB (Chip Scale Package) yüzeye dizilmiş, ufak siyah modüller hâlindedir.SPD (Serial Presence Detect) yongası, RAM bellek üzerinde bulunan bir yongadır. RAM’a ait; erişim zamanı, üretici firma, üretim tarihi, seri numarası, calışma hızı ve bellek gecikmeleri gibi bilgileri bulundurur. CPU-Z gibi yazılımlar ile bu bilgilere ulaşılır. Bağlantı pin sayısı, çentik yapıları sayesinde, hangi DRAM yongalarının takılı olduğu belirlenmektedir. Erişim zamanı, işlemcinin bellekten veriyi okuması için gerekli olan nanosaniye değerindeki zaman miktarıdır. Erişim zamanı bellek gecikmelerini belirler. CL ile ifade edilen bellek gecikmeleri, düşük gecikme değerlerine göre CL2, CL5, CL9 gibi isimlendirilir. Hafıza büyüklük ölçülerini tekrar hatırlayacak olursak:Hafıza büyüklük ölçülerini tekrar hatırlayacak olursak:1 Bayt (B) = 8 Bit
1 Kilobayt (KB) = 1024 Bayt
1 Megabayt (MB) = 1024 KB = 1,048,576 Bayt
1 Gigabayt (GB) = 1024 MB = 1,073,741,824 Bayt
1 Terabayt (TB) = 1024 GB = 1,099,511,627,776 Bayt2-ROM(Read Only Memory -Sadece Okunabilir Bellekler)Standart ROM üzerindeki bilgiler hiçbir şekilde değiştirilemez veya silinemez. ROM belleğe bilgi kalıcı olarak yerleştirilmiştir ve bellek içeriği kesinlikle değiştirilemez. Bilgisayarınızı kapatsanız bile üzerindeki bilgiler gitmeyecektir. BIOS gibi bilgisayarınız için önemli bilgilerin tutulduğu bir yapıda, özel yöntemlerle silinebilen ROM çeşidi kullanılır.ROM, sadece okunabilir bellekler için kullanılan genel bir ifadedir ve ROM bellekteki bilgiler, RAM bellektekilerin aksine kalıcıdır. İlk üretilen ROM sadece okunabilir özelliktedir. Daha sonra üretilen ROM çeşitleri üzerinde elektriksel yöntemlerle değişiklik yapılabilmektedir. Bu tipteki hafıza birimleri elektrik kesildiğinde dahi bilgilerin saklanması gerektiği durumlarda kullanılmaktadır. Genel olarak üç gruba ayrılır.3- PROM: ( Programable Read Only Memory-Programlanabilir Yalnızca Okunur Bellek ) PROM’un özellikleri temelde ROM’la aynıdır. Bir kez programlanır ve bir daha bu program üzerinde herhangi bir değişiklik yapılamaz ancak PROM’un üstünlüğü, yonganın fabrikada yapılırken programlanmak zorunda olmayışıdır. Herkes satın alabileceği PROM programlayıcısıyla amacına göre PROM’a bilgi yazabilir.a) EPROM: ( Erasable Programmable Read Only Memory Silinebilir Programlanabilir Yalnızca Okunur Bellek)RAM’ların, elektrik kesildiğinde bilgileri koruyamaması ROM ve PROM’ların yalnızca bir kez programlanabilmeleri bazı uygulamalar için sorun oluşturmuştur. Bu sorunların üstesinden gelmek için teknoloji devreye girmiş ve EPROM’lar ortaya çıkmıştır. EPROM programlayıcı aygıt yardımıyla bir EPROM defalarca programlanabilir, silinebilir. EPROM programlayıcı, EPROM’un üzerindeki kodlanmış programı mor ötesi ışınlar göndererek siler. Yonganın üzerindeki pencere, parlak güneş ışığı EPROM’u kolayca silebileceğinden, programlama işleminden sonra EPROM’un üzeri bir bantla kapatılır.b) EEPROM: ( Electrically Erasable Read Only Memory – Elektiksel Olarak Silinebilen Programlanabilen Yalnızca Okunur Bellek ) Bilgisayar BIOS’larının kullandığı ROM tipi EEPROM’dur. EPROM’a benzer olarak EEPROM’da silinebilir ve yazılabilir. Adı üzerinde silme işini elektriksel olarak yapabiliyorsunuz.BIOS’lar EEPROM kullanır. Bu sayede ana kart üreticileri, güncelleşmiş BIOS’larını yazabiliyorlar. Bu bellek türü; mobil uygulamalarda, cep telefonlarında , sayısal işlemcilerde, modemlerde, BIOS’larda, dijital kameralarda ve PDA’larda kullanılmaktadır.3-FLASH BelleklerBu tip hafızalar, bir çeşit EEPROM olmakla birlikte hücreler arasındaki bağlantılar, iç tellerle sağlanmaktadır. Aralarındaki en önemli fark ise EEPROM’a bilgilerin byte byte yazılması Flashlara ise bilgilerin sabit bloklar hâlinde yazılmasıdır.Flash Bellekler, güç kesintisinde dahi içerdiği bilgileri kaybetmeyen ve tekrar tekrar yazılıp silinebilen bir bellek çeşididir. Flash belleklerin yapısı, RAM’lar gibi elektroniktir, kullanımı Hard Disk’lere benzer, yani yüksek depolama kapasitesine sahiptir. İçerisinde hareket eden bir parça yoktur. Bu özelliğinden dolayı bu tarz bellekler “solid-state” olarak yani “durağan” olarak adlandırılır. Hareket eden parça olmamasından dolayı hassasiyet değerleri yüksek değildir ve özellikle mobil alanda kullanımları çok yaygındır. Dijital kameralarda, cep telefonlarında, flash kartlarda, MP3 çalarlarda, taşınabilir sistemlerde ve Flash BIOS’larda kullanılmaktadır.Yarı İletken Özeliklerine Göre RAM Bellek Çeşitleri

Ram bellekler yarı iletken yapılaraına göre statik ve dinamik RAM olarak ikiye ayrılır.1-SRAM (Static RAM – Statik RAM)SRAM (Statik Rastgele Erişimli Bellek) bellek hücresinde 4 ile 6 arasında transistor bulundurur. Bellek hücrelerinde kapasitör yoktur, Flip- Flop ve invertörler bulunur.Matris gibi dizayn edilirler. Bu bellekler Level 1-2-3 cache belleklerinde karşımıza çıkarlar.SDRAM içerisindeki veriyi yenileme ihtiyacı duymaz. Bu sayede Dinamik RAM’lara göre daha hızlıdır. SRAM’lar genellikle ön bellek (cache) olarak kullanılır. Maliyeti yüksek bir bellek çeşididir. Bu nedenle, tampon bellek olarak kapasiteleri az miktarlarda bulunmaktadır.SRAM Çeşitleri: ASRAM: Bu RAM, 386 işlemcilerle beraber asenkron olarak çalıştı. Asenkron denmesi işlemci ile aynı hızda çalışıyor olmasıdır. Yani işlemci ile aynı hızda çalışmıştır. BSRAM (Burst Static RAM): Bu RAM işlemci, teknolojisinin gelişmesiyle beraber L2 cache bellek olarak kullanıldı. PBSRAM (Pipeline Burst RAM): Pipeline mimarisini kullanan sistem hızı ile eşdeger çalışan bir statik bellek türüdür.2-DRAM (Dynamic RAM – Dinamik RAM)DRAM, milyonlarca transistör ve kapasitörden oluşan entegre devrelerdir. Bir transistör ve bir kapasitör birlikte bir hafıza hücresini oluşturur. Bu hafıza hücresi tek bir bit bilgiyi temsil eder. Bellek hücrelerinde veri tazeleme devreleri bulunur. Bu devrelerle veriler canlı tutulur. Statik belleklere göre daha ucuzdurlar.DRAM’a “dinamik” RAM denmesinin sebebi, veriyi elinde tutabilmek için her saniyede yüzlerce kez tazelenmek ya da yeniden enerji ile doldurulmak zorunda olmasıdır. Veri sürekli tazelenmek zorundadır. Çünkü hafıza hücreleri, elektrik yüklerini depolayan minik kondansatör içerecek şekilde dizayn edilmiştir. Bu kondansatörler, kendilerine yeniden enerji verilmediği taktirde yüklerini kısa sürede kaybedecek olan çok minik enerji kaynakları olarak görev yaparlar. Aynı zamanda hafıza dizisinden birinin alınması ya da okunması süreci de bu yüklerin hızla tüketilmesine neden olur. Bu yüzden hafıza hücrelerinin, verinin okunmasından önce elektrikle yüklenmiş olmaları gerekir.DRAM’ların bellek tasarımcılarına çekici gelmesinin, özellikle de bellek büyük olduğu zaman, çeşitli nedenleri vardır. En önemli üç nedeni şöyle sıralayabiliriz: 1. Yüksek Yoğunluk: Tek bir yonga içine daha çok bellek hücresi (transistör ve kondansatör) yerleştirilebilir ve bir bellek modülünü uygulamaya koymak için gerekli olan bellek yongalarının sayısı azdır. Bu yüzden caziptir.2. Düşük Güç Tüketimi: Dinamik RAM’ın bit başına güç tüketimi, static RAM’la karşılaştırıldığında oldukça düşüktür.3. Ekonomi: Dinamik RAM, static RAM’dan daha ucuzdur. Belleklerde bir bilgi işlenirken üç farklı gecikme yaşanır.DRAM Türleri ve Performans

Aşağıdaki tabloda DRAM’ın çeşitleri, üretim yılları, pin sayıları, gerilim değerleri, maksimum bant genişlikleri ve maksimum saat hızlarıyla ilgili bilgi içeren bir tablo bulunmaktadır