RAM (Hafıza)

Konu: RAM (Hafıza) Çarş. Ocak 21, 2009 7:00 pm

Hafızalar

Bilgisayarda çalışmakta olan bir programa ait komutlar ve veriler ile daha sonra kullanılacak olan sonuç işlemleri hafızalarda saklanır.

İşlemci ihtiyaç duyduğu komutu ilk önce L1 cache hafızada arar. Eğer işlemcinin aradığı komut burada yoksa L2 cache hafızaya bakılır. Eğer burada da yoksa sırayla, RAM ve HDD üzerindeki sanal hafıza üzerinde arar. L1 cache hafıza bunlar içerisinde en hızlı olanıdır ve genellikle işlemcinin üzerine imal edilir. L2 cache hafıza ise L1 e göre daha yavaş olmasına rağmen gene de hızı çok yüksektir. Bir kısım işlemcilerde (Celeronların ilk nesillerinde olduğu gibi) L2 cache hafıza bulmayabilmektedir. Bu durumda L1 cache hafızaya sığmayan komutlar L2 olmadığı için direkt olarak daha yavaş olan RAM a yazılmakta ve işlemcinin performansı düşmektedir. L2 cache hafıza genelde işlemcinin yakınındaki yüksek hızlı hafıza çiplerinden oluşur.

RAM
Günümüz bilgisayarlarında hem okunabilen hem de yazılabilen RAM (Read Acces Memory – Rastgele Erişimli Hafıza)’ler kullanılır. RAM’ler birbirinden bağımsız hafıza hücrelerinden oluşur. Her hücrenin çift yönlü bir çıkışı vardır. Bu çıkış veri yoluna, veri yolu da işlemciye bağlanır ve işlemci ile RAM arasındaki bilgi alışverişi yapılır. Bu adresleme yöntemi ile RAM’deki herhangi bir hafıza hücresine istenildiği anda diğerlerinden bağımsız olarak ulaşılır. Rastgele erişim ifadesi buradan gelmektedir.

RAM’lerde bilgiye erişim hızı nanosaniyeler ile ifade edilir. Bu hız ortalama 50-60ns arasındadır. Fakat günümüzde kullanılan RAM’lerde bu hız 8ns ye kadar düşmüştür.

RAM’lerin kapasiteleri 16K’dan başlayıp 512MB’a kadar çıkmaktadır. Günümüz PC’lerinde ortalama 64MB RAM kullanılmaktadır.

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
Kısaca RIMM olarak adlandırılan bu RAM, 100 MHz sınırını aşarak 400 MHz’e kadar hızlı bir performans sağlamaktadır. Bu RAM çeşidi i810E ve i820 chipsetlerle uyumlu olarak çalışmaktadır.

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