RAM Nedir?
Kelime anlamı ile incelemeye başlayacak olursak RAM - Random access memory yani Rastgele Erişilebilir Bellek cümlesinin kısaltılması ile oluşan bir tanımdır. Temel olarak bilgisayar, ekran kartı, birçok mikroişlmeci modülünün içinde daimi olarak yer alan bir parçadır. Asli görevi ise bilgisayar veya teknik birim çalışırken yapılacak işlemleri üzerindeki hafıza bölümlerine alıp kullandıran bir elemandır.
Bellek kelimesinden de anlaşılacağı gibi RAM bir depolama aygıtıdır fakat çalışması ve bilgilerin depolandığı şekilde modül üzerinde kalması için sürekli olarak enerji gereksinimi duyar. Belleğe verilen enerji kesildiği anda üzerindeki tüm bilgiler kaybolacaktır. Bu özelliğinden dolayı diğer depolama aygıtları olan (eeprom, flash..) gibi birimlere karşı çok daha üstün bir veri aktarım hızına sahiptir.
RAM Belleklerin Yapısı
Ram bellekleri mimari olarak incelediğimiz zaman genellikle tek bir devre üstünde çift tarafta da olmak üzere 2 veya 2 nin katları olacak şekilde dizilmiş bellek yongalarından oluştuğu gözükür. Bu yongaların herbiri belli bir depolama kapasitesine sahiptir. Aynı devre üzerindeki bu yongaların toplam kapasitesisi Ram belleğin kapasitesini vermektedir.
Dual in-line Memory Module yani çift katmanlı bellek modülü olarak adlandırılan bir teknolojidir. Bacak pin sayılarına göre gelişim şekli aşağıdaki gibi olmuştur.
» 72-pin SO-DIMM
» 100-pin DIMM
» 144-pin SO-DIMM
Bu pin teknolojisi SDRAM için
kullanılmıştır.
» 168-pin DIMM
» 172-pin - Bu
teknoloji ile birlikte DDR RAM
tekonlojisine geçilmiştir.
» 184-pin DIMM
» 200-pin SO-DIMM
- DDR2 teknolojisi için
kullanılmıştır.
214-pin
MicroDIMM
» 240-pin DIMM
Günümüzde hala kullanılan DDR2,
DDR3 bellek teknolojisi için
oluşturulmuştur. Yeni nesil
anakartların hemen
hepsinde bu teknoloji
kullanılmaktadır.
Ram belleklerdeki herbir yongayı biraz inceleyecek olursak; Silikon bir chip oalrakta adlandırılan bu yongalar üzerlerindeki milyonlarca transistörle doğru orantılı bir şekilde artan bellek kapasitelerine sahiplerdir. Temel mantık ise chip üzerindeki belli bir adresi olan bölmeye belirli bir boyutta veri girişi yapılır. Örneğin 00001 numaralı adrese ikilik sistemde 1010100111 gibi bir bilgi kaydedilerek depolama yapılır. Adres bölümlerinin büyüklüğü aynı zamanda RAM belleğin boyutuna etki eden birinci faktördür. İkinci kısımdaki verinin yazıldığı bölüme DATA bölümü denir ve her adrese yazılacak olan data büyüklüğünü burası belirler. Örnek olarak 10000 adres gözeneğine sahip bir ram bellekte her adres bölümü 16bit data alabiliyorsa 16bit= 2Byte ; 10000 X 2Byte = 20000 Byte = 20KByte büyüklüğünde bir ram bellek elde etmiş oluruz.
Yukarıdaki resimde örnek bir ram yongası görülmektedir. Bu yonga diğer bir adıyla entegre dışındaki bacak bağlantıları ile ram bellek kartı üstüne monte edilerek çalışması sağlanır...
RAM Bellek Nasıl Çalışır?
Yukarıdaki açıklamalarımızda kısaca bahsettiğimiz gibi Ram bellekler adres ve data kombinasyonu sonucunda bir çalışma yapısına sahiptir. Bir daha teknik detay verecek olursak.
Örnek;
İşlemci tarafından harddiskten
alınan 32Byte büyüklüğündeki bir
veri işlemci tarafından rastgele
atanan ramin 15456 numaralı
adresine kaydedilmesi istenir ve
bunu sonucunda 32Byte
büyüklüğündeki veri gerekli
transfer işleminden sonra 15456
numaralı adresteki data birimine
kaydedilir bu işlemin hemen
ardından yeni bir veri yine
işlemci tarafından atanan başka
bir adrese kaydedilir ve bu
şekilde veri grupları birleşerek
işlenecek olan toplam veriyi
oluştururlar. Kayıt işleminin
esası bu şekilde oluşur.
Ram belleklerdeki yongaların üzerinde kaydedilen bilgilerin durması için gerekli olan tek koşul, elektriksel olarak beslemelerinin kesilmemesidir. Teknolojik olarak günümüze kadar gelişimlerini sürdüren RAM belleklerdeki silikon yongaların ortalama çalışma gerilimleri;;
» DDR2 serisi için 1.8 ile
2.5V arası
» DDR3 serisi için ise 1.5 volt
düzeyindedir.
Yeni nesil DDR3 türündeki belleklerin voltaj gereksinimlerindeki düşmenin asıl sebebi üretim teknolojisinde kullanılan ölçeklendirme yani her transistör için kullanılan alanın küçültülmesi ile oluşan değişimdir. Yeni nesil RAM belleklerde kullanılan ölçeklendirme teknolojisi şu anda sıklıkla 90nm olarak gözüküyor.
» SDRAM
- PC66 = 66 MHz
- PC100 = 100 MHz
- PC133 = 133 MHz
» DDR SDRAM
- PC1600 = 200 MHz - 100 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
- PC2100 = 266 MHz - 133 MHz
saat frekansı adres kontrolü
içinn
- PC2700 = 333 MHz - 166 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
- PC3200 = 400 MHz - 200 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
» DDR2 SDRAM
- PC2-3200 = 400 MHz - 200 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
- PC2-4200 = 533 MHz - 266 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
- PC2-5300 = 667 MHz - 333 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
- PC2-6400 = 800 MHz - 400 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
- PC2-8000 = 1000 MHz - 500 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
- PC2-8500 = 1066 MHz - 533 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
» DDR3 SDRAM
- PC3-6400 = 800 MHz - 400 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
- PC3-8500 = 1066 MHz - 533 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
- PC3-10600 = 1333 MHz - 667 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
- PC3-12800 = 1600 MHz - 800 MHz
saat frekansı adres kontrolü
için
Bunların dışında son teknoloji olarak kullanılan DDR3 Belleklerdeki döngü zamanı, iç frekans memory frekans ve veri aktarım hızları ile ilgili teknik bilgilere bakacak olursak;
- DDR3-800 :
100 MHz memory frekansı, 10 ns
döngü süresi, 6400 MB/s veri
aktarımı
- DDR3-1066:
133 MHz memory frekansı, 7.5 ns
döngü süresi, 8533 MB/s veri
aktarımı
- DDR3-1333:
166 MHz memory frekansı, 6 ns
döngü süresi, 10667 MB/s veri
aktarımı
- DDR3-1600:
200 MHz memory frekansı, 5 ns
döngü süresi, 12800 MB/s veri
aktarımı
En son olarak hız faktörüne
etki eden bazı teknik terimleri
inceleyecek olursak;
» CAS latency:
CAS gecikmesi olarak ta
adlandırılır. Column address
select kelimelerinin kısaltması
ile oluşur. Ram bellek
üzerindeki seçilen kolon ve
adresin yazma veya okumaya aktif
hele getirilmesi için geçen
süredir. TRP, TRCD, RAS.
Ram bellekler ayrıca ekran kartları gibi grafik işleme ünitelerindede kullanılır. Fakat GDDR olarakta adlandırılıan bu bellekler bilgisayarın normal işlemcisi ile değilde grafik işlemcisinin hemen yanında bulunarak onunla birlikte uygun bir şekilde çalışır. Kullanılan teknoloji benzerdir fakat hız olarak grafik ram bellekleri normal ram belleklere göre biraz daha geliştirilmiştir. Bios