Ram Bellek Nedir? Özellikleri, Yapısı Nedir ?

[musalli]

RAM (Hafıza)

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 RAMAnakart 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.


RAM Nedir? Çeşitleri Nelerdir? Nasıl Çalışır?
Yazımızda sizlere bellek çeşitleri hakkında bilgiler verip, azda olsa onların çalışma mantıklarından bahsetmeye çalışacağız.

RAM ( Random Access Memory )

İkinci bellek türümüzü ise, ismine daha yatkın olduğunuz RAM. RAM'deki bilgiler daha az kalıcıdır. Yani, bilgisayarınızda o anda çalışan bir programların, gerekli bilgileri RAM'de saklayarak daha sonra gerektiğinde kullanım için alınan alana denir. Diğer bir değişle bir geçici bellek görevindedir. Bilgiler gerektiğinde kullanılır. Gerekmediği zaman silinir. RAM üzerindeki bilgiler kısa ömürlüdür. Bilgisayarınızı kapattığınızda bilgiler siliniyor. Bilgilerimizi uzun ömürlü olarak saklamak istiyorsak, manyetik alana kayıt yapan Harddiskleri kullanıyoruz.
Bir program çalıştırdığınız zaman, bu programın bir kısmı RAM'e yüklenir. RAM'e yüklenen programa siz bir değişiklik yapsanız bile bunu kaydetmedikçe o bilgi bilgisayarınızdan elektriği kesitiğinzde yok olacaktır. Şöyle düşünün : elime işlemcinizi açtınız ve 2-3 sayfa yazı yazdınız. Bu yazılan yazılar harddiske kayıt edilene kadar RAM'de saklanır. Dolayısı ile 2-3 sayfa bir döküman yazıpta bunu kayıt etmezseniz, ani bir elektrik gitmesinde yazdıklarınız boşa gidecektir.

Günümüzde iki farklı RAM çeşidi bulunmaktadır.

SRAM ( Static RAM ) : Statik RAM çok pahalı, çok hızlı bir RAM çeşididir. Günümüzde işlemcilerin Tampon Belleği Statik Ram'dir. Örneğin Coppermine işlemcilerde Statik RAM olan 256Kb Full-Speed L2 Cache bulunur. SRAM, DRAM'e göre çok daha pahalıdır ve işlemcilerde az miktarda kullanılmasının sebebi budur. İşlemci içine adapte edilmiş olan Level 1 Cache SRAM'dır. Level 2 Cache ise yine işlemci içinde yada Slot1 işlemciler gibi yanında olabilir.
Bilgisayar bir istekte bulunduğu zaman, ilk olarak Level 1 Cache'e bakılır. Eğer istenen komut orda ise işlemci çok hızlı bir şekilde bilgiyi SRAM'den alır ve Level2 Cache'e bakmak için zaman harcamaz. Level 1 ve Level 2 SRAM CAche'ler işlemcinizi hızını etkileyen en büyük faktördür.
DRAM ( Dynamic RAM ) Dinamik RAM çok daha alışık olduğumuz bir kavram. DRAM günümüzde sisteminizin ana belleğini oluşturmak için kullanılan çeşididir. DRAM, SRAM'dan çok daha yavaştır ve daha ucuzdur. RAM üzerindeki bilgiler, genel bütünlüğü sağlaması açısından sürekli yenilenmelidi. Akis takdirde bilgiler kaybolur. DRAM üzerindeki bilgiler uyarılma süreci içierisinde 1 veya 0 olarak okunur. Eğer DRAM sürekli uyarılmazsa bu bilgiler kaybolur. Bunu engellemek amacıyla yenileme devreleri veri bütünlüğünün sağlanması için bu işi yapıyor.
Bir bilgisayarın özelliklerinde, ne kadar belleğe sahip olduğunu görürsünüz. Şu anda günümüzde yeni bir optimum bilgisayar için önerilen DRAM miktarı 128 MB'dır ( MegaByte ). Daha düşük bazlı sistemlerde ise bu miktar 64 ve 32MB gibi rakamlara düşüyor. Eğer bir bilgisayar almayı planlıyorsanız ve günümüzün standart program ve oyunlarını çalıştırmak istiyorsanız 128 MB bellek tercihinizi olmalıdır.
Daha fazla RAM, aynı anda çalışna bir çok programın daha hızlı çalışması demektir. Günümüzde Multi-Tasking özelliğine sahip işletim sistemleri kullanılıyor. Yani; bir yandan internette gezerken diğer yandan yazı yazıp, müzik dinleyebiliyorsunuz. Aynı anda çalıştırdığınız program ne kadar fazla ise o kadar fazla bellek sizi rahatlatacak demektir. Daha fazla RAM daha rahat çalışma ortamı. Günümüzün standart DRAM tipi 168pin yapıya sahip Dual Inline Memory Modülleridir.

RAM Nasıl Çalışır?

DRAM üzerindeki her modül üzerinde verileri kısa süreli olarak tutan kapasitörler bulunmaktadır. Bu veri RAM'in tutabileceği bir bitlik 1 ve 0 değerleridir. Eğer kapasitörler yarımdan fazla şekilde şarj edilmişse 1, yarım veya daha az birşekilde şarj edilirse 0 değerini alır. Kapasitörler kuşkusuz üzerindeki şarjı çok çabuk kaybederler. Dolayısı ile bu şarj kayıbından onra bilgi kaybı olur. Bundan dolayı DRAM'ler de yenileyeci devre dediğimiz yapılardan bulunur.
SRAM 'de ise her modülün yapısında ise 2-4 transistör bulunur ve bir bitlik 0 ve 1 değerlerini tutar.
RAM bilgi verdiği zaman bu verme işini bit'ler halinde yapar. Bit sadece 0 ve 1 değerlerinde oluşur. 0 ve 1 değerlerini birleşmesinde Binary Code dediğimiz yapı oluşur. RAM bu bilgileri alır ve tıpkı ızgaraya benzer şekilde olan sütun ve dizelerin içerisinde taşır. Bu sütun ve dizeler milyonlarca küçük bellek hücresinden oluşmuştur.
İşlemci bir ilgi işlediği zaman, bu bilgiye daha sonra kolayca erişmek için onu RAM'e saklar. Bu iş yapılacağı zaman işlemci - Sistem veriyolu - Ram müdlüne giden yolu izeleyen "yazma" sinyalini gönderir. RAM bu bilgiyi belli bir adres'de saklar. Bu adres ileride gelecek olan bilgi istemleri için gereklidir.

DRAM - Çeşitleri Nelerdir?
DRAM gayet basit bir şekilde çalışır. Günümüzde değişik standartlarda bulunmaktadırlar. Bu farklı DRAM tiplerinin özellikleri, yani ; hızı, erişim süresi ve çalıştırma prosedürü gibi özellikleri farklılık gösterir. Günümüzün en popüler RAM teknolojisi kuşkusuz SD-RAM'dir. diğer RAM çeşitlerinde DDR SDRAM ve RDRAM ileride standart olmak için şu anda gelişmeler sarfediyorlar. geçtiğimizi birkaç yıldan beri popülerliğini koruyan SD-RAM tahminimce önümüzdeki yıla kadar popülerliğini korumaya devam edecek.

SDRAM ( Senkronize DRAM ) : Günümüzün en çok kullanıılan DRAM tipidir. Adından da analşılacağı üzere senkronize, yani sistem veriyolu hızı ile aynı hızda çalışan demektir. PC100 v Pc133 terimlerini mutlaka duymuşsunuzdur. bu isimler belli standartlara ve özelliklere göre adlandırlıyor. 100ve 133 sistem veriyolu hızını gösterir. Günümüzün standardı 100 Mhz'dir, fakat 133Mhz'e doğru kayış vardır.
SDRAM modülleri erişim süresi, CAS oranı ve paketlemesine göre adlandırlır ( PC100 ve PC133 olarak ). PC100 ve PC133 RAM'ler 100 Mhz veya 133 Mhz'de sorunsuz olarak çalıştırılabilmesi için geliştirimiştir.Eğer bellek 100 Mhz veriyolu hızında çalıştığında, teorik olarak 800MBps bant genişliği sunması gereklidir.Eğer veriyolu hızı 133 Mhz'e çıkarsa bant genişiliği ise 1100 MBps'e çıkıyor.
Bellek modüllerinin erişim süreisi nanosaniye cinsinden verilir. RAM için belirtilen nanosaniye miktarı bir saat vuruşu için gereken zaman miktarının minimum ölçüsüdür. Çoğu Pc100 SDRAM 8 nanosaniyelik erişim süresine sahiptirler ve bu teorik olarak max. 125 Mhz sistem veriyolu hızınına dayanabileceği anlamına gelir. Pc100 standardı ilk çıktığında çoğu RAM üreticisi 10 ns lik SDRAM'leri PC100 olarak satmaya çalıştılar. Evet doğru, 10ns'lik bir RAM max. 100 Mhz'e çıkabilir ama sınırda her zaman sorunlar yaşanabilir. Bundan dolayı standart bir PC100 SDRAM 8 ns olmalıdır. Benzer bir şekilde PC133 standardındaki RAM'lerin 133 Mhz'lik sistem veriyolu hızını kullanabilmesi için min. 7,5 nanosaniye erişim süresine sahip olmalıdır. Buradan anlayacağınız üzere, daha düşük erişim zamanı daha yüksek hız anlamına geliyor.
Bir bellekteki adrese ulaşmak için, o adresin sütun ve dize numaralırını bilmek gerekir. CAS ( Column Adress Strobe ) ve RAS ( Row Adress Strobe ) değerleri ise, belirtilen sütun ve dizelere ulaşmak için gereken saat vuruş miktarını gösterir. RAS to CAS delay ise, dize - sütun arası erişiminde ne kadar gecikme olduğunu ifade eder. Şu anda bir çok SDRAM'lerde Cas değeri 3, RAS değeri 2, RAS to CAS delay değeri de 2'dir. Çok iyi belleklerde ise CAS değeri 2'dir. Bu ifadeler bellek üzerinde 3-2-2 ya da 2-2-2 şeklinde yazılır. Buradan çıkarcağımız sonuç ise, bu değerler ne kadar küçük olursa o kadar iyi.
DDR SDRAM ( Double Data Rate SDRAM ) : DDR SDRAM teknolojisi gelecek vaat eden bir bellek teknolojisidir. Teorik olarak DDR SDRAM bellekler SDRAM belleğin sunduğu bant genişliğinin iki katını sunuyor. Adından da anlaşılacağı üzere yine senkronize yani sistem veriyolu hızı ile aynı hızda çalışmaktadır. Bant genişliğini iki katına çıkaran özellik ise Saat vuruşlarının yükselen ve alçalan noktalarından bilgi okuyabilme yeteneğinin olmasıdır. SDRAM'da ise bilgi alma yönü saat vuruşlarının yükselen noktalarındandır. Buradan yola çıkarak teorik olarak 133 Mhz hıza sahip olan DDR bellek 266 Mhz hıza sahip olan SD bellek ile aynı performansı verecektir.
SDRAM bölümüde bahsettiğimiz gibi PC133 SDRAM 1,1GBps bant genişliği sunuyor. Tahmin edeceğiniz üzere aynı özellikteki DDR SDRAM bant genişliğini 2,1 GBps 'a çıkarıyorki hemen hemen iki katı değerinde. Buradan yola çıkarak 200 Mhz'de çalısan bir DDR SDRAM'in 3,2GBps'lık bir genel sistem bant genişliği sunacağı açık.
SDRAM'e benzer olarak DDR SDRAM'de yapısı için DIMM modüllerini kulanır. DIMM'in yapısı gereği, geniş veri çıkışı ve hızı sunan 64 bit'lik veri bağlantısı kullanılır. Buna rağmen DDR SDRAM'ler günümüzdeki SDRAM kontrolcüleri ile uyumlu değildir. DDR SDRAM'leri kullanabilmek için çipset ve anakart üreticlerinin DDR SDRAM için uyumlu aygıtlarını üretmeleri gerekmektedir. Örneğin AMD, Athlon tabanlı sistemler için DDR bellek desteği olan AMD-760 çipsetinin tanıtımını yaptı ve bir çok üretici DDR SDRAM modülünü üreteceklerini açıkladı. VIA ise gelecekte, Intel işlemciler için DDR SDRAM 'leri destekleyen
Önümüzdeki aylarda ( Tahmini olarak 2000'nin 4. çeyreğinde ) sistem üreticilerin genel sistem belleklerinde DDR SDRAM kullanmalarını tahmin ediyoruz. Günümüzde DDR SDRAM modülleri taşıyan aygıt olarak GeForce 256 ekran kartı gösterilebilir. Geforce 256 ekran kartının iki farklı çeşidi buşunmukta. DDR SDRAM modeli SDRAM/SGRAM modeli olanına duruma göre %25-30 arasında bir performans farkı yaratıyor.
DRDRAM ( Direct Rambus DRAM ) : INTEL'in yardımı ile hayata geçirilmiş olan bu bellek teknolojisi piyasya ilk çıktığında ( Çıkalı çok olmalı ) çok uçuk fiyatlarla satılıyordu. Halen de öyle. aynı miktardaki SDRAM den kat kat daha pahalı. Ypılan testlerde RDRAM performansını SDRAM'e göre pek artısının olmaması, geleceğin bellek teknolojisinin DDR SDRAM olmasını kolaylaştırıyor. Kuşkusuz bunu en önemli etmeni başarılı SDRAM bellek teknolojisi.
Intel RAMBUS tekonoljisinin yaratıcısından. Medyada ne kadar olumsuz haber söylensede INTEL gelişne işlemci teknolojisi ile birlikte RDRAM kulanılmasını istiyor. RDRAM ilk olarak Intel'in gelişmiş!?! i820 çipseti ile kullanılabilecekti. Fkat i280'nin çalışma sorunları ve bunun sütüne korkunç fiyatı ile birlikte üreticileri i820 çipsetinin genelde SDRAM li versiyonunu çıkarmaya başladılar. Bu sorunlara rağmen büyük sistem üreticileri , tıpkı DELL gibi yüksek fiyatlı sistemlerinde intel'in yeni çipsetini ve RDRAM kullanmaya başladı.
Bunlardan sonra RDRAM'in neden hayatta olduğunu sorabilirsiniz. Sebebi ise yenilikçi bellek teknolojisi taşımasıdır. 16 bit geniş bir veri yolu hızı sunan Direct Rambus Kanalı bellek hızının 400 Mhz'e kadar çıkmasına olanak tanıyor. DDR SDRAM gibi çift taralı okuma yapabileceğinden bu hız 800 Mhz'e eşit oluyor. Biraz önce DIMM modüllerini kullanan SDRAM ve DDR SDRAM'in 64 bit veri yolu bağlantısı kullandığından bahsetmiştik. Fakat RDRAM 16 bitlik bir veriyolu üzerinde çalılşıyor. Veri yolu genişliğinin daha dar olması nasıl olurda daha fazla bant genişliğine izin verir? Bunun cevabı Rambus'un çalıştığı hızda saklı. Zira daha dar veriyolu genişliği daha fazla hıza imkan tanıyor. Teorik olarak RAMBUS 1,6GBps değerinde bir bant genişliği sunabiliyor. Genel olarak tablo halinde PC100 DIMM Modülü ile, RIMM Modülü arasındaki farkları tablo halinde inceleyecek olursak, sanırım bilgiler daha kalıcı olabilir.

RIMM Modülü
PC100 DIMM Modülü
Sistem Veriyolu Frekansı
133 Mhz
100 Mhz
Çalışma Voltajı
2.5 V
3.3 V
Çalışma Frekansı
800 Mhz
100 Mhz
Max. Bant Genişliği
1.6 Gb / Saniye
800 Mb / Saniye
Veri Çıkışı
16-bit / Seri
64-bit / Paralel

Anlayacağınız üzere RDRAM DIMM modüllerini kullanmıyor. DIMM modülleri yerine RIMM ( Rambus inline memory module ) kullanıyor. Boyutları hemen hemen DIMM ile aynıdır ve üretim maliyetide aynıdır.
program kodunu değiştiren yazılımları çalıştırarak upgrade edebilirsiniz. Diğer BIOS chipleri upgrade edilecekleri zaman, değiştirilmeyi gerektirirler. BIOS kodu yeni takılan cihazları daha fazla desteklemediği zaman, mutlaka upgrade edilmelidir.

- CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor - Tümleyici Metal Oksit Yarıiletken): Bilgisayar çalışmadığı zaman, bilgisayarın sistem konfigurasyonu ile ilgili hayati bilgileri depolayan hafıza birimidir.
2. RAM (Random Access Memory - Rasgele Erişimli Bellek)

Görevi : RAM, bilgisayarın ana hafıza birimidir. RAM chipleri, verileri, transistor ve kondansaytör dizileri içindeki, sütun ve satırlarda depolarlar ve spesifik adreslerde bulunan bu verileri getirmek için bir hafıza denetleyici devre kullanır. Chipler, o anki şarjlarını korumaları için, elektrik pulseları ile düzenli olarak tazelenmelidirler. RAM içinde veriler, RAM veya hafıza chipleri olarak adlandırılan bir dizi mikrochip içinde, elekronik şarj durumunun olup olmamasına göre depolanırlar. Bilgisayarınızı kapattığınız zaman, RAM içinde bulunan herşey kaybolur.

[musalli]

İki tip temel RAM vardır : DRAM (Dynamic RAM) ve SRAM (Static RAM).

1.DRAM: DRAM tipik olarak, 50 ila 70 nanosaniye (ns) arasında erişim hızına sahiptir ve çoğu bilgisayarlarda, sistem hafızasının çoğunluğunu teşkil eder. DRAM daha yavaş ve daha ucuz olmasına rağmen, sık sık tazelenmeye ihtiyaç duyar ya da içerindeki veriyi kaybeder.


2. SRAM

SRAM, 25 ns lik tipik erişim hızı ile daha hızlıdır. SRAM daha pahalıdır ve DRAM in verilen aynı alanda saklayabileceği verinin sadece dörtde birini depolayabilir, ancak SRAM de bu daha sistem kapatılana dek kalmaktadır. SRAM 10 ns kadar düşük bir erişim hızına sahip olabilir. FAST SRAM, çoğu bilgisayar sisteminin merkezi işlem biriminde, cache inde, veya ekran kartının üzerinde bulunabilir. Cache Hafıza SRAM dir.

SRAM Chiplerinin Çeşitleri

- SRAM (Static Read Access Memory)

- VRAM (Video Read Access Memory) : Bu Ram ekran kartları için düzenlenmiştir. VRAM ve WRAM ikisi birden dual ported hafıza birimleridir. Bunun anlamı işlemci aynı anda her iki hafıza chipinin içirisine çizim yapabilmektedir.

- WRAM(Windows Ram):WRAM,hafıza bloklarının sadece bir kaç komutla daha kolay bir şekilde adreslenme- sine izin verir.

Kurulum

Modern sistem boardlarında, RAM, SIMM veya DIMM modullerinin üzerine kurulmuştur. Daha önceleri, küçük kişisel DRAM ler kullanılmaktaydı. Genellikle, board üzerinde 36 küçük chip için odalar bulunmaktaydı. Bu durum, yeni RAM chiplerini kurmayı elverişsiz hale getiriyordu. Sonra, birisi bu olayı çözmeyi başardı. İlk olarak SIPP modulleri geldi. Onlar, board üzerinde sabitlenen çoklu ayakları sahipti. O zamandan sonra SIMM modulleri geldi. Bunlar, bir kenar bağlayıcıya sahip kart üzerinde kuruluyorlardı. Ana kart üzerinde, soketlerin içerisine takılıyorlardı ve herkes bunları kurabiliyordu. Günümüzün teknolo- jiside şu anda budur.



HAFIZA CHİPİNİN PAKETLENMESİ

Bir hafıza chip'i, içerisinde milyonlarca transistör içeren bir bütünleşik devre olan yarıiletken silikon parçasıdır. Hafıza birimleri farklı paketleme şekillerinde gelirler. Hafıza, DIP, SIP, ZIP chipleri ve SIMM, DIMM modülleri içinde gelir.

DIP (Dual Line Package - Çift Hat Paketi ) DIP, 8 ila 40 bacağa sahiptir ve düzgün olarak 2 satırda bölünmüştür.

SIP (Single Inline Package - Tek Hat Paketi ) Bir tarak gibi, tek satır üzerinde bacaklara sahiptir.

ZIP (ZigZag Inline Package - ZigZag Hat Paketi) ZIP aslında, bacakları bir kenar üzerinde zigzag çizen DIP paketidir.

PGA (Pin-grid Array - Pin-Izgara Dizisi) PGA, eşmerkezki kareler şeklinde dizilmiş ayaklara sahiptir. PGA chips, CPU gibi çok sayıda ayağı olan chip'ler için iyi bir seçimdir.


SIMM (Single Inline Memory Module)

Bir SIMM birimi, anakart üzerinde bir sokette yer alan, küçük bir devre kartı üzerine yerleştirilmiş çok sayıda hafıza biriminden oluşmaktadır. SIMM'ler bir yay toka ile tutulmaktadır. Daha eski bilgisayarlar 30 pin SIMM'leri (8 bit) kullanırlardı, fakat en yeni bilgisayarlar 72 pin SIMM ' leri kullanır. 72 pin SIMM ' ler 32 bit yola sahiptir. Chip üzerinde bulunan 100, 80, 70, 60 gibi numaralar onun nanosaniye olarak hızını belirtmektedir. En düşük numara, en hızlı chip ' i ifade etmektedir. SIMM ' ler anakart üzerinde kümeler halinde organize edilmişlerdir. 30 bitlik SIMM'ler 4 kümede toplanırlarken, 72 bitlik SIMM'ler 2 kümede toplanmaktadırlar.


PARITY ve NON-PARITY

Hafıza birimleri, geleneksel olarak iki temel şekilde mevcut olmuşlardır: paritili ve paritisiz. (Aslında, sadece bazı bü- yüklükler ve stiller paritisizdir fakat genelde paritili üretilmektedirler).

- Paritisiz, düzgün hafızadır. Depolanacak olan verinin her biti için, kesin olarak hafızanın bir bitini içermektedir. Her byte veriyi depolamak için 8 bit kullanır.

- Pariti hafıza, her sekiz bit veri için extra olarak bir bit daha ekler ve onu bu biti hata tesbiti ve düzeltmesi için kul- lanır. Depolanacak her byte için 9 bit kullanılır.

Parity Kontrolü

Pariti kontrolü,hafıza sistemindeki basit, tek bit hataların tesbiti için kullanılan temel yöntemdir. Aslında,1981 yılın- da orjinal IBM PC den bu yana, pariti kontrolü mevcuttu ve 1990 ların başlarına kadar, marketlerde satılan her PC sisteminde kullanıldı.

ECC Kontrolü

Aynı zamanda, ECC isminde Pentium sınıfı ya da daha üst sistemlerde kullanılan bir hata bulma ve düzeltme siste- mi de yer almaktadır.

Paritili hafıza, paritisiz hafızadan % 12.5 daha fazla DRAM hafızayı kullanır. İşlemci hızlarının yükselmesi ve PC platformunda yüksek teknolojili yazılımların göze batmasıyla birlikte hata kontrolü yapan hafıza birimleri tekrar önem kazandı. Bir zamanlar, bütün bilgisayarlar pariti hafıza kullanırlardı. Aslında, PC sistemlerinin 4. Jenerasyonlarına kadar, bir PC üzerinde pariti kontrolünü kapatmak imkansızdı. Bu durum hızlı bir şekilde değişti ve bir kaç yıl içerisinde, yeni sistemlerde standart olmaktan çıktı. Pekçok pentium sınıfı sistem sadece pariti kontolünü kullanmaz, ve hatta pekçoğu pariti kontrolünü ( veya ECC ) hiç destek- lemez.

Pariti kontrolü, modern PC sistemlerinde kaldırılmıştır. Paritisiz hafıza birimleri yakaşık olarak %11 daha ucuzdur.

Parity/ECC, pentium pro işlemci çalışan sistemlerde geri dönüş yapmıştır. Çünkü pariti üzerinde ECC yetenekleri süperdir ve pentium pro ile çalışan sistemlerde genelde veri entegrasyonu sağlayan serverlardır. Aslında Intelde, daha hızlı Pentium II sistemlerin 2. Cache yoluna bu kontrolü yerleştirmektedir. Bunun nedeni bu hızdaki sistemlerde veri bütünlüğünün gerekli olmasıdır.

Pek çok Macintosh bilgisayar paritisiz simm leri (x8, x32) kullanır. Fakat çoğu PC paritili simleri kullanır (x9, x36). Bununla birlikte, bu konudaki son eğilim, Pentium sistemler üzerinde paritisiz simm lerin kullanılmasıdır. Çünkü, pariti pek çok 64 bit sistemde gerekli değildir. ECC ( error code correction ) yüksek seviyeli serverlar ve Pentium lar üzerinde kullanılır. Bu moduller hatayı tanıma ve düzeltme özelliğine sahiptir.

Not:
- 30-pinlik bir simm, eğer üçün veya dokuzun katları şeklinde bir chip dizilimine sahipse paritilidir.

- Eğer 2 (2, 4, 8, …) ün katlarında chip sayısına sahipse paritisizdir.

- 72 - pin SIMM leri, üreticilerinin çeşitliliği yüzünden fiziksel olarak ayırt etmek çok zordur. Genel olarak, 4, 8, 16 veya 32 chip e sahip olanlar paritisizdir.



DIMM (Dual Inline Memory Module)

DIMM ler en yeni dizayn edilmiş hafıza birimleridir. 168 pini vardır ve 64-bit hafıza yolu sunmaktadırlar. Eski ana- kartlar üzerinde kullanılamazlar. SIMM ler ikili gruplar halinda soketlerine yerleştirilme ihtiyacı duyarlarken, 64-bit hafıza yoluna sahip bir pentium işlemci tek bir DIMM'i kullanabilmektedir.

SEC (Single Edge Contact)

SEC, Intel Pentium II işlemciler için geliştirilen yeni bir hafıza paketidir. Intel'in Pentium Pro işlemcilerine kadar kullandığı single-chip-style paket tipinden daha farklıdır. Pentium II işlemcisinin üretilmesiyle birlikte, Intel ikilcil cache işlemcinin dışarısına çıkarmış, fakat cache ile işlemci arasında yüksek hızda özel bir bağlantıyı devam ettirebilmeyi istemiştir. Bunu yapmak için, Pentium II yi ayrı bir chip olarak satmamaya karar verdiler fakat, bunun yerine Cache ile entegre edilmiş bir chip ortaya çıktı.

SEC gerçekte tam anlamıyla bir chip paketi değildir. İşlemci küçük bir devre kartı üzerine oturtulmuştur. Cache ide aynı zamanda anakarta özel bir slot sayesinde bağlanan bu kart üzerindedir. Intel Pentium II 440 LX chipsetinde.



MMO (Mobile Module)

Bu, içinde işlemciyi, cache modulu ve chipseti içeren küçük bir modüldür. Bir anakart gibi görünür fakat değildir.


Bellek Spesifikasyonları
1987
FPM 50ns
1995
EDO 50ns
1997
PC66 SDRAM 66MHz
1998
PC100 SDRAM 100MHz
1999
RDRAM 800MHz
1999/2000
PC133 SRAM 133MHz (VCM seçeneği)
2000

DDR SDRAM 266MHz

1980'lerde bilgisayarların sokağa çıkışının ilk günlerinde bellek önemli bir meseleydi ve standart 512 K idi. Bu sıralarda en son bilgisayar teknolojisi kullananlar Intel'in x386 işlemcileri maksimum 64 Mbit RAM ile ile e-mail gönderebiliyor ve Tetris oynayabiliyorlardı (ancak ikisini aynı anda yapamıyorlardı). Ardından SDRAM'ın gelişine kadar işlemcinin RAM'dan bilgi alma ve gönderme süresi nanosaniye (ns) ile ölçüldü. Hızlı belleklerde bu süre 80 ns ile 60 ns arasında dolaşıyordu.
Megahertz ve byte/sn gibi ölçümler SDRAM piyasaya çıkana kadar ölçüm standardı olamadılar. Bugün bellek ve veriyolu mimarileri hem kapasite (MHz cinsinden), hem de hız olarak (verinin bellek modülünde saniyede erişilen ve gönderilen bayt sayısı) ile sınıflandırılıyor. En az bu kadar önemli olan bir başka nokta da işlemci ve bellek arasındaki FSB hızı; bu da MHz ve byte/sn cinsinden ölçülüyor.

DDRII RAM
Bellek üreticileri DDRII örneklerini göstermeye şimdiden başladılar. DDRII JEDEC standardına göre 240 iğneye sahip olacak ve bellek içerisinde sinyalleri sonlandırarak elektriksel performansı artıracak, ayrıca şu anda standart olan ikili pre-fetch yerine dörtlü pre-fetch algoritması kullanacak.
0.10 mikron teknolojisi ile üretilen DDRII'nin 400 MHz ile başlayıp 533 ve 667 MHz'e çıkması bekleniyor. Bu hızlar şu anki DDRAM-1 teknolojisi ile mümkün değil. Modül değişik olsa da bellek çekirdeği DDRAM-1 ile aynı olacak. Uygulamalar açısından ise DDRII daha az voltaj çekecek ve dizüstü bilgisayarlar için çok uygun bir çözüm getirecek.
Micron tarafından alınan bir patent bir DDRII JEDEC standardında bellek modülünün bir okuma çevriminde dört veri bitini nasıl işlediği tanımlanıyor. DDRII, DDR'a göre iki kat daha fazla veriye verimli olarak erişebiliyor.
Dört bitlik bir gruba bir kerede ulaşılıyor ve veri satırına iki saat çevriminde iletiliyor, ancak bir saat çevriminde dört bit işlemek ulaşılması biraz zor bir hedef. DDR'da dört bit aynı gruptan alınıyor ancak DDRII söz konusu olduğunda dört bitten hangi ikisinin iki saat çevriminden hangisinde dışarı verileceğini ayırt etmek gerekiyor. Ayrıca çıkış satırında doğru bilgilerin bulunabilmesi için bu dört biti düzgün bir sırayla işlemek gerekli.
Artık en üst seviye bellek üreticileri DDRII bellek örnekleri çıkartmaya başladılar, ancak DDRII'nin ticari olarak piyasaya sürülmesi için 2005'e kadar bekleyecek gibiyiz. Endüstrideki kaynaklarımız üreticilerin ilk önce pazarın DDR400'e doymasını beklemek istediklerini gösteriyor. Ayrıca uyumlu yongasetlerinin üretilmesinde de bir gecikme söz konusu.
Bu arada bellek üreticilerinin çoğu DDRII modüllerinin gelecek yıl piyasada bulunacaklarını iddia etmeye devam ediyorlar.

GDDR2 SDRAM Sahneye Giriyor
Grafik dünyasının ağır toplarından ATI ve Nvidia neden herkesten önce kendi özel DDRII uygulamaları ile ortaya atılıyorlar? Çünkü PC performansı denince artık akla ekran kartının performansı da geliyor, bu da SGRAM, yani ekran kartının belleği konusunda da bir şeyler yapılması gereksinimini ortaya koyuyor.
Evet, grafik işlemci dünyası geçtiğimiz birkaç yılda büyük ilerlemeler gösterdi. ATI ve Nvidia'nın kıyasıya rekabeti sayesinde artık çok daha gerçekçi oyunlar oynayabiliyoruz (Radeon veya GeForce ile Halo veya Unreal oynayan biri, bunun ne anlama geldiğini çok iyi biliyordur). Çoğu açıdan Athlon veya Pentium dünyasında bazı saat hızlarının sonuna erişildi; bu yüzden sistem performansı için ekran kartının performansı artık daha önemli bir faktör oluşturuyor. Doğal olarak ekran kartı işlemcisinin ultra yüksek hızlarını kaldırabilmek için daha hızlı ve daha gelişmiş bellek teknolojileri kullanılmak zorunda kalınıyor.
Micron bu işin farkında ve Samsung ve Hynix ile beraber JEDEC'in DDRII standardını bitirmesini (bu yaz bitirmeleri bekleniyor) beklemeden ekran kartları için DDRII bellekler üretmeye başladılar bile. GDDR2 adı ile bilinen bu bellek, ATI'nin Radeon, Nvidia'nın GeForce FX veya Trident'in ile S3'ün 1 GHz bant genişliği kullanan en son ürünlerinin performanslarına performans katacak.
Ekran kartı teknolojisi DDR'ın bir saat çevriminde iki veri işleme imkanından çok yararlanıyor ancak Micron'un son aldığı patente göre bir burst işlemi gerekli oluyor. Micron bu işlemi bellekteki sıralı bir dizi bilgiden belli bir sayısını alma işlemi olarak tanımlıyor.
GDDR2 tüm bunlara ek olarak hem çift hem de tek adresler tarafından adreslenebilen bir bellek dizesine sahip. Micron'un burst modu söz konusu olduğunda çift adresler okunmaya başlarken bir burst artma modu (burst increment mode), tekli adreslerden okunmaya başlarken de burst azalma modu (burst decrement mode) kullanılıyor. Burada veri artışları sürekli olarak sayılıyor, böylece birinci bellek mantık devresi tarafından adreslendiğinde ikinci veri paketi hala aynı veri yerleşiminde bekliyor. Tekli bir adresten okunmaya başlarken veri artışı geriye doğru sayılıyor ve böylece ikinci okunacak veri paketinin de bellekte aynı yerleşimde bulunması garanti altına alınıyor.