Bellekler - Ramler

Şu anda bilgisayarınızın BIOS'unuzun kullandığı ROM tipi EEPROM'dur. EPROM'a benzer olarak EEPROM'da silinebilir ve yazılabilir. Adı üzerinde, silme işini elektriksel olarak yapabiliyorsunuz. Yani ultraviyole ışığını kullanarak bilgileri silmek o kadar zor değil. BIOS'lar EEPROM kullanırlar. Bu sayede ana kart üreticileri güncelleşmiş BIOS'larını yazabiliyorlar.

Flash ROM Bellekler

Bu tip hafızalar, bir çeşit EEPROM olmakla birlikte hücreler arasındaki bağlantılar iç teller ile sağlanmaktadır. Aralarındaki en önemli fark ise EEPROM’a bilgilerin byte byte yazılması Flashlara ise bilgilerin sabit bloklar hâlinde yazılmasıdır. Yani hafızlarda her defasında 512 byte’lık bilgi yenilenebilmektedir. Normal EEPROM’larda ise 1 byte’lık değişiklik yapılabilmektedir. Sabit bloklar 512 bytedan 256 KB’a kadar olan bir aralıkta değişir. Bu sabit bloklar hâlinde yazılma özelliğinden dolayı Flash Memory’i EEPROM’a göre daha hızlı çalışmaktadır.

EEPROM’un silinme işlemi tüm EEPROM için aynı anda yapılabilmekte veya blok olarak tabir edilen bazı parçalar için silme işlemi tek seferde elektrik alanı uygulama sayesinde gerçekleşmektedir. EEPROM’larda olduğu gibi Flash Memory’nin de bir yaşam süresi vardır. Bu 100.000’den 300.000 kez yazmaya kadar değişebilir.

Bütün ROM çeşitlerinin sadece okunabilir olmadığını görüyoruz. Bunun sebebi ise gayet açık: Zamanla ROM içerisindeki bilgiler güncelleştirilme ihtiyacı duyduğunda, güvenli yollar ile hiçbir sorun olmadığını görüyoruz. Ana kartınızın yeni standartlara açık olmasını ve bunları desteklemesi için arada bir güncellenmesi gerekebiliyor.

Yarı İletken Özeliklerine Göre RAM Bellek Çeşitleri

SRAM (Static Random Access Memory-Statik Rastgele Erişimli Bellek)

SRAM, DRAM’den daha hızlı ve daha güvenilir olan, ama onun kadar yaygın olmayan bir hafıza çeşididir. SRAM’lere statik denmesinin sebebi, DRAM’lerin ihtiyaç duyduğu tazeleme operasyonuna ihtiyaç duymamalarıdır; çünkü elektronik yükü DRAM’daki gibi orijinal konumunda tutan bir depolama hücresi esasına dayanmayıp, akımın belli bir yönde sürekli taşınması prensibine göre çalışırlar. SRAM’ler-genellikle-sadece ön hafıza (cache) olarak kullanılır. Bunun altında iki temel sebep yatar:

  • SRAM’ler DRAM’lerden daha hızlıdır.
  • SRAM’lerin üretim maliyetlerinin DRAM’lerinkine oranla çok daha yüksek olması.

Statik belleklerde mandallı röle devreler kullanılır. Röleye voltaj uygulandığında role harekete geçer ve "elektriği iletemez" durumdan "iletir" duruma geçer. Elektrik akımının bir kısmı röleyi bu hâlde tutmak için kullanılır. Böylece role devresi kapı mandalı gibi bir kuvvet ya da sinyal gelinceye kadar durumunu korur. Gerekli sinyal geldiğinde elektriği keser ve bu duruma kilitlenir. Böylece bir biti saklamak için gerekli iki durum elde edilmiş olur. Bu özellikteki çok sayıdaki devre bir araya gelerek statik bellek yongasını oluşturur. Statik belleklerde anlatılan bu yapı, şimdiki fash belleklerde kullanılan yapı ile aynıdır.

SRAM Chiplerinin Çeşitleri

VRAM (Video RAM): Bu RAM ekran kartları için düzenlenmiştir. VRAM ve WRAM ikisi birden çift portlu bellek birimleridir. Bunun anlamı işlemci aynı anda her iki bellek çipinin içerisine çizim yapabilmektedir.

WRAM (Windows RAM): WRAM, bellek bloklarının sadece birkaç komutla daha kolay bir şekilde adreslenmesine izin verir.

DRAM ( Dynamic Ramdom Access Memory-Dinamik Rastgele Erişimli Hafıza)

“Rastgele erişim” ifadesi, bilgisayarın işlemcisini hafızanın ya da verinin tutulduğu bölgenin herhangi bir noktasına direkt olarak erişebileceğini belirtmek için kullanılır. Bu tür hafızalar veriyi tutabilmek için sabit elektrik akımına ihtiyaç duyarlar. Bu yüzden depolama hücrelerinin her saniyede yüzlerce kez ya da her birkaç milisaniyede bir tazelenmesi yani elektronik yüklerle yeniden yüklenmesi gerekir. DRAM’in doğasındaki dinamiklik buradan gelmektedir.

Mikroişlemcilere benzer olarak hafıza çipleri de milyonlarca transistör ve kapasitörden oluşan entegre devrelerdir. Genel hâli ile bilgisayar hafızalarında (DRAM, Dynamic Random Access Memory) bir transistör ve bir kapasitör, birlikte bir hafıza hücresini oluştururlar ve tek bir bit bilgiyi temsil ederler. Kapasitör bir bitlik bilgiyi (0 veya 1) tutar, transistör ise bir anahtar görevi görerek bilginin okunmasını veya değiştirilmesini kontrol eder.

Kapasitör elektronları, bir kova şeklinde düşünülebilir. Bir hafıza hücresinde “1” bilgisini tutabilmek için kovanın, yani kapasitörün elektronlar ile dolu olması gerekmektedir. “0” bilgisini hafızada tutmak için ise kovanın, yani ilgili kapasitörün boş olması gerekmektedir. Buradaki temel problem, kovadaki elektron kayıplarıdır. Birkaç milisaniye içerisinde kova kayıplardan dolayı boşalabilmektedir. Bu nedenle dinamik hafızaların işlevlerini yerine getirebilmeleri için “1” bilgisini tutması, gereken hafıza hücrelerindeki kapasitörlerin CPU veya hafıza denetleyicisi (memory controller) tarafından sürekli doldurulması gerekmektedir. Bunun için memory controller hafızayı okur ve dolu olması gerekenlerin sürekli dolu olmasını sağlar. Bu tazeleme işlemi saniyede binlerce kez yapılır.

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. Ne var ki DRAM, geçici (ya da uçucu, volatile) bir hafıza türüdür; yani tutmakta olduğu veriyi elinden kaçırmaması için sürekli elektrik gücüyle beslenmek zorundadır. Güç kesildiği anda RAM’ deki veri kaybolur.

RAM hücremizi dışarıya bir vanayla bağlı olan bir hazne olarak düşünelim. Verimizi yani hücrelerde saklanan 0 veya 1 değerlerinden birini saklayan bitlerimizi de haznemizin boş ya da dolu olma durumu olarak, suyu ise yine aktığını varsayabileceğimiz elektriksel yük yani elektronlar olarak modelleyelim. Bu modele göre; RAM hücrelerimiz, yani küçük su hazneciklerimiz, saklayacakları veri 0 ise boş, 1 ise dolu oluyor. Bellek tablomuzda bir sütunda yer alan yani dikey olarak komşu olan haznelerin tümü ortak bir boruya bağlıdır.

Her sütunda bulunan bu ortak borunun elektronikteki karşılığı bit hattıdır. Bit hattına her okuma veya yazma işleminden önce ayrı bir vana üzerinden su dolduruluyor. Bu boruların bir ucunda, borudaki su seviyesini algılayan algı yükselticisi denilen birimler bulunuyor. Erişim sırasında, önce adresin gösterdiği satırdaki bütün hazneleri bulundukları sütunlardaki ana boruya bağlayan küçük vanalar aynı anda açılıyor ve tüm satırın sakladığı veri okunuyor.

Sıra geliyor bu satırın hangi sütununun ayıklanacağına. Bunun için bir kısmı satırla ilgili işlemlere eş zamanlı olarak adresin gösterdiği sütun numarası çözümleniyor. O sütuna ait byte’ın algılayıcılarına algıla komutu veriliyor ve o byte okunmuş oluyor. Belleklere yazma işlemi de okuma işlemi ile hemen hemen aynıdır.

Tarih:
Hit: 3710
Yazar: UmuT38



Yorumlar


Siftahı yapan siz olun
Yorum yapabilmek için üye girişi yapmalısınız.