1. BELLEKLER
Genel olarak bellekler, elektronik bilgi depolama üniteleridir. Bilgisayarlarda
kullanılan bellekler, işlemcinin istediği bilgi ve 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.
1.1. Belleğin Görevi
Teknik olarak bellek, herhangi bir şekilde elektriksel verinin depolanması işlemidir
fakat günümüzde hızlı ve geçici depolama anlamında kullanılmaktadır. Eğer bilgisayarınızın
işlemcisi devamlı olarak sabit diskinize erişmek zorunda kalsaydı çalışma performansı ciddi
bir şekilde düşerdi. Veriler bilgisayarınızın belleğinde tutulduğu zaman işlemciniz bu verileri kat kat daha hizli erişebilinir
işlemci belleğe farklı yollardan erişir. Veriler,
ister sabit bir depolama kaynağından (sabit disk) ya da herhangi bir giriş kaynağından
(klavye, fare) gelirse gelsin bunların çoğu öncelikle RAM (Random Access Memory)
belleğe gider. Bu aşamadan sonra işlemci, kendi için gerekli olan küçük veri parçalarını
tampon bellekte (Cache) saklar.
Bilgisayarınızdaki bütün parçalar (işlemci, sabit disk ve işletim sistemi gibi) takım
hâlinde çalışır. Bilgisayarı açtığınızdan itibaren kapatana kadar işlemciniz bellekleri kullanır.
Bu aşamada akıllarda daha rahat kalması için bilgisayarı bir ofise benzetebiliriz. İşlemci
ofiste çalışan insan; sabit disk dosyalarınızı sakladığınız dolaplar bellek ise sizin masanız
olacaktır. Kullanmak istediğiniz dosyalara hızlı erişmek, her seferinde gidip dolaptan
çıkarmamak için onları masa üstünde tutmak en akıllıcasıdır. Bellek yani masa ofislerde
olmazsa olmaz parçalardandır.
Şimdi belleğin çalışmasına birlikte göz atalım:
Bilgisayarınızı açtınız.
Bilgisayar açılış verilerini ROM ' dan (Read Only Memory - Sadece Okunabilir
Bellek) okur ve (POST- Power On Self Test) bütün aygıtların doğru
çalıştığından emin olmak için açılış testlerini yapmaya başlar. Bu testin bir
parçası olarak bellek denetleyicisi, bütün bellek adreslerini hızlı bir
okuma/yazma işlemiyle test eder.
Bilgisayar basit giriş/çıkış sistemini (BIOS Basic Input/Output System)
ROM ' dan yükler.
BIOS bilgisayar hakkında depolama aygıtları, açılış sırası, güvenlik, tak ve
çalıştır özelliği gibi en temel bilgileri sisteme sunar.
Bilgisayar işletim sistemini sabit diskten belleğe yükler tabiki sadece sistem için
hayati olan kısımlar, bellekte sistem kapanana kadar kalır. Bu işlemcinin,
işletim sistemine direk ve hızlı erişimini sağlar.
Siz herhangi bir uygulama başlattığınızda bu öncelikle belleğe yüklenir. Bellek
kullanımını düzenlemek açısından sadece gerekli parçalar, bir uygulama
açıldıktan sonra kullanılmak için açılan herhangi bir dosyada belleğe yüklenir.
İşiniz bitip dosyayı kaydedip kapattığınız zaman dosya, uygun olan depolama
birimine (sabit disk) yazılır ve uygulama bellekten silinir.
Yukarıdaki listede görüldüğü gibi kullandığınız uygulamalar her defasında belleğe
yüklenir ve silinir. Bu basitçe bilgisayarın geçici belleğinde yani masa üstünüzde bilgileri
kullandığınız anlamına gelir. İşlemci tekrar eden süreçler hâlinde gerekli olan veriyi
bellekten ister; üzerinde gereken işlemleri yapar ve belleğe tekrar yazar. Çoğu bilgisayarda
bu işlem, saniyede milyonlarca kez tekrar edilir. Bir uygulama kapatıldığında o ve onun
kullandığı dosyalar bellekten diğer uygulamalara yer açmak için silinir. Eğer değişiklikler
sabit bir depolama aygıtına bellekten silinmeden kaydedilmezse veriler kaybolur.
Tipik bir bilgisayar üzerinde L1 veya L1+L2 tampon bellekler, normal sistem belleği,
sanal bellek ve sabit disk bulundurur.
Hızlı ve güçlü işlemciler, performanslarını mümkün olduğunca artırmak için veriye
kolay ve hızlı erişmek ister. Eğer işlemci, gereken veriyi alamazsa doğal olarak durur ve
beklemeye başlar.
Okuma/yazma yapabilen en ucuz bellek çeşidi sabit disklerdir. Sabit diskler; ucuz,
büyük ve kalıcı depolama alanı sağlar. Sabit disklerde ucuza depolama yeri alabilirsiniz;
fakat depolanan veriye ulaşmanız biraz zaman alır. Sabit disklerin ucuz ve yavaş olması
onları işlemci bellek sıralamasında en sona atmıştır. Bu çeşit belleklere sanal bellek denir.
Sanal bellek, normal sistem belleğinin (RAM) yetmediği koşullarda kullanılmak üzere
işletim sistemi tarafından sabit disk üzerinde oluşturulan bir çeşit bellektir.
Sıralamaya göre bir sonraki bellek çeşidi RAM ' dir. İşlemcinizin bit değeri, onun aynı
anda ne kadar veriyi işleyebileceğini gösterir. Örneğin 16 bit ' lik bir işlemci, aynı anda 2 byte
veriyi işleyebilir (1 byte = 8 bit -> 16 bit = 2 byte ) ve 64 bit ' lik bir işlemci de 8 byte.
Megahertz ise işlemcinin bir işlemi yapma hızıdır ya da diğer bir deyişle saniyedeki
saat turudur. Dolayısıyla 32 bit PIII-800 Mhz bir işlemci saniyede 4 byte ' ı 800 milyon kere
işleyebilir. Tabi bu değerler teoriktir ve diğer performans kriterleri (iletim hattı - pipelining
gibi) göz önüne alınmamıştır. Bellek sisteminin görevi ise bu büyük miktarlardaki verinin
işlemciye aynı hızda ulaşabilmesini sağlamaktır.
Bilgisayarın sistem belleği, tek başına bu hızı karşılamaya yetmeyebilir. İşte bu
sebeple tampon bellekler kullanılır (L1, L2). Tabi hızlı bellek her zaman için iyidir. Bugün
birçok bellek 50-70 nano saniye arasında çalışmaktadır. Bir belleğin okuma/yazma hızı ise
bellek tipine bağlıdır (DRAM, SDRAM, RAMBUS gibi).
Bellek hızı, veri yolu genişliği (bus width) ve veri yolu hızıyla (bus speed) doğru
orantılıdır. Veri yolu genişliği belleğin işlemciye saniyede aynı anda gönderebildiği bit
sayısıdır. Veriyolu hızı ise saniyede gönderilen bit grupları miktarıdır. Bir veriyolu turu (bus
cycle) verinin işlemciye gidip belleğe geri döndüğünde gerçekleşir.
Örneğin 100 Mhz 32 bit veriyolu teorik olarak 4 byte (32 bit = 4 byte) veriyi saniyede
100 milyon kere gönderebilirken, 66 Mhz 16 bit veriyolu 2 byte ' lık bir veriyi saniyede 66
milyon kere gönderebilir. Eğer basit bir hesap yaparsak işlemcinin 16 bit ' ten 32 bit ' e çıkması
ve veri yolu hızının 66 Mhz ' den 100 Mhz ' ye çıkması işlemciye verinin 4 kat fazla ulaşması
anlamına gelir (400 milyon byte yerine, 132 milyon byte).
1.1.1. RAM (Random Access Memory-Rastgele Erişimli Bellekler)
RAM; işletim sisteminin, çalışan uygulama programlarının veya kullanılan verinin
işlemci tarafından hızlı bir biçimde erişebildiği yerdir. RAM, bilgisayarlardaki CD-ROM,
disket sürücü veya sabit disk gibi depolama birimlerinden daha hızlıdır. Bilgisayar, çalıştığı
sürece RAM faaliyetini devam ettirir; bilgisayar kapandığı zaman ise RAM ' de o an
depolanmış olan veriler silinir.
RAM ' e ' Random Access ' yani ' rastgele erişimli denir. Veriler, sistem tarafından
belleklere sık ve belirli bir düzen dahilinde gönderilmez ya da alınmazlar. Verilerin RAM ' de
saklanması daha önce de belirtildiği gibi sistem çalışır durumda kaldığı sürece mümkündür.
Yani sabit disklerde olduğu gibi var olan bilgilere sistem kapandıktan sonra tekrar
ulaşılamaz. İşletim sistemi işlem yapacağı zaman, istenilen veriler bellekte yazılı oldukları
adreslerden geri alınırlar. Bellek adreslerine hızlı bir şekilde ulaşılması sistemin genel
performansını olumlu yönde etkiler.
RAM’ler 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’deki herhangi
bir bellek hücresine istenildiği anda diğerlerinden tamamen bağımsız olarak erişilebilir. İşte
rastgele erişimli bellek adı da buradan gelmektedir. RAM’de istenen kayda ya da hücreye
anında erişilebilir.
Bellek sığası (kapasitesi) byte cinsinden belleğin kapasitesini verir.
Byte; bellek ölçü birimidir, 8 bitten oluşur. Bit ise “1” veya “0” sayısal bilgisini
saklayan en küçük hafıza birimidir. Bellek ölçüleri ise küçükten büyüğe doğru:
1 Byte = 8 Bit
1 Kilo Byte (KB) = 1024 Byte
1 Mega Byte (MB) = 1024 Kilo Byte
1 Giga Byte (GB) = 1024 Mega Byte
1 Tera Byte (TB) = 1024 Giga Byte
RAM ' ler hem okunabildiği hem de yazılabildiği için kontrol girişine ek olarak okuma
ve yazma girişleri de bulunur. Tipik bir RAM entegresinin yapısı aşağıdaki şekilde
gösterilmiştir:
RAM ' in kapasitesine göre veri yolu ve adres yolunu oluşturan bacak sayıları belirlenir.
Veri yolundaki iki yönlü ok RAM ' e verilerin aktarılabileceğini, aynı zamanda da RAM ' den
verilerin okunabileceğini göstermektedir. Buna karşılık adres yolu tek yönlüdür ve istenen
adres RAM ' e iletilir.
RAM genellikle ana kart üzerindeki SIMM (Single Inline Memory Modules) veya
DIMM (Dual Inline Memory Modules) adı verilen yuvalara takılır.
1.1.2. Sadece Okunabilir Bellekler ROM, PROM, EPROM, EEPROM, FLASH
ROM Bellekler
ROM ( Read Only Memory )
İki bellek türünden birisi olan ROM, RAM ' in aksine üzerindeki bilgiler kalıcıdır.
Standart ROM üzerindeki bilgiler hiçbir yol ile değiştirilemez veya silinemez. ROM
birimine bilgi kalıcı olarak yerleştirilmiştir ve içerik kesinlikle değiştirilemez. Bilgisayarınızı
kapatsanız bile üzerindeki bilgiler gitmeyecektir. BIOS gibi bilgisayarınız için önemli
bilgilerin tutulduğu bir yapıda, özel yöntemlerle silinebilen ROM çeşidi kullanılır. BIOS
üzerinde kullanılan bilgiler oldukça önemli olduğundan ROM, habersiz olarak yapılan
kopyalama ya da silme işlemlerinin önüne geçmiş oluyor.
ROM’un bilgisayar başlatıldığında yerine getirdiği görevleri:
POST (Power On Self Test): Bütün komutların test edilmesi işlemidir.
CMOS komutlarına bağlı olarak Setup komutlarını işletir.
Donanımla bağlı olan BIOS komutlarını yerine getirir.
İşletim sistemini çağıran BOOT komutlarını yürütür.
Günümüzde ROM ' un birkaç versiyonu vardır. Bu versiyonlar gerekli alanlarda, özelliklerine
uygun bir şekilde kullanılıyor.
ROM
PROM Eprom Eeprom
PROM (Programable Read Only Memory-Programlanabilir Yalnızca Okunur
Bellek)
PROM’un özellikleri temelde ROM’la aynıdır. Bir kez programlanır ve bir daha
programı değiştirilemez ya da silinemez. Ancak PROM’un üstünlüğü yonganın fabrikada
yapılırken programlanmak zorunda olmayışıdır. Herkes satın alabileceği PROM
programlayıcısı ile amaca göre PROM’a bilgi yazılabilir.
Bu tip ROM’larda satır ve sütunlar arasında sigortalar (fuse) bulunmaktadır. ROM’un
programlanma işlemi, bazı sigortaların yakılması ile bazı satır ve sütunlar arasındaki
bağlantıların kesilmesi şeklinde olmaktadır. Bağlantı olan kesişimlerde değer 1, olmayanlarda ise 0 olarak algılanmalıdır
EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory - Silinebilir
Programlanabilir Yalnızca Okunur Bellek)
RAM’lerin 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 yardımı ile 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.
Çok yönlülükleri, kalıcı bellek özellikleri ve kolayca yeniden programlanabilirlikleri,
EPROM’u kişisel bilgisayarlarda sıkça kullanılır bir konuma getirmiştir. EPROM’un sık
rastlanan pratik uygulamalarından biri de dışarıdan gelen yazıcı ve bilgisayarlara Türkçe
karakter seti eklemektir.
EEPROM (Electrically Erasable Read Only Memory - Elektiksel Olarak
Silinebilen Programlanabilen Yalnızca
Okunur Bellek)
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.
1.2. Yarı İletken Özeliklerine Göre RAM Bellek Çeşitleri
1.2.1. 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.
1.2.2. 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.
Yukarıda da belirttiğimiz gibi DRAM’e “dinamik” RAM denmesinin sebebi, veriyi
elinde tutabilmek için her saniyede yüzlerce kez tazelenmek ya da yeniden enerji ile
doldurulmak zorunda olmasıdır. 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 katkıda
bulunur; bu yüzden hafıza hücreleri verinin okunmasından önce elektrikle yüklenmiş
olmaları gerekir.
DRAM’lerin 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
inamik RAM’in bit başına güç tüketimi, static RAM’le
karşılaştırıldığında oldukça düşüktür.
3. Ekonomiinamik RAM, static RAM’den daha ucuzdur.
1.2.3. FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM-Hızlı Sayfa Modu DRAM)
Bellek bir çok satır ve sütundan oluşan bir dizi gibi düşünülebilir. Satır ve sütunların
kesiştiği yerlerde bellek hücreleri bulunur. Bellek kontrolcüsü belleğin içindeki herhangi bir
yere ulaşmak için o yerin hem satır hem de sütun olarak adresini vermek zorundadır.
DRAM dizinindeki bir yeri okumak için ilk önce satır, sonra da sütunu seçmek için
elektrik sinyali gönderir. Bu sinyallerin bir dengeye kavuşması bir miktar zaman alır. Bu
süre içinde de verilere ulaşılamaz. Fast Page Mode (kısaca FMP) RAM’ler bu süreci
hızlandırmak için okuyacağınız bir sonraki verinin aynı satırın bir sonraki sütununda
olduğunu varsayar. Çoğu zaman bu varsayım doğrudur ve bu da satır sinyalinin dengeyekavuşmasını beklemeye gerek kalmadığı anlamına gelir.
Ama işlemci verileri çok hızlı istemeye başlarsa bu yöntemin güvenilirliği azalır (33
MHz’in üstünde çalışan işlemciler için bu durum geçerlidir). Çünkü bu hızlarda adres
sinyalleri kararlı duruma gelecek kadar uzun zaman bulamazlar. Bu sorunu çözmek için
EDO RAM’ler geliştirilmiştir.
FPM DRAM, EDORAM’ler duyurulmadan önce, bilgisayar sistemleri için geleneksel
belleklerin yerini tutmaktaydı. FPM, 2, 4, 8, 16 veya 32 MB’lik SIMM modüllerine
yerleştirilmiştir. Tipik olarak 60 veya 70 ns’lik versiyonları bulunmaktadır.
1.2.4. EDO DRAM (Extended Data Out–Genişletilmiş Veri Çıkışı)
EDO RAM’ler belleğe erişim süresini daha da kısaltmak ve bu arada da güvenilirlik sorunu cozmek uzerine geliştirilmiştir
EDO belleklerin performansı, yüzde beş ile on civarında artırdığı görülmektedir. FPM
RAM’lerin güvenilirlik sorununu çözmek için EDO RAM’lerde çıkışa bir dizi ikincil bellek
hücreleri eklenir. Bu ikincil hücreler okunmak için veri istediği zaman bu verileri alır ve
CPU’nun güvenilir bir şekilde okumasına yetecek kadar uzun bir süre saklarlar. Bu teknikle
50 MHz’e kadar bus hızları için (mikroişlemci değil, bus hızı) güvenilir ve hızlı bir okuma
yapabilir. Bu hızın da üzeri için daha fazla ek devreye ihtiyaç vardır. Burst EDO RAM
olarak adlandırılan bir teknikle CPU’nun, örneğin, birbiri ardı sıra gelen ilk dört adresi
okumak istediği varsayılır ve bu adreslerdeki bilgiler alınır. Bu yöntemle 66Mhz’lik bus hızında bile calişabilir
72-pin SIMM konfigürasyonu EDO RAM’in genelde 60 ns’lik versiyonları satılır.
Günümüzde kullanılmamaya başlanmıştır.
1.2.5. SDRAM (Senkronize DRAM)
SDRAM 1996 yılının sonlarına doğru sistemlerde görülmeye başlandı. Daha önceki
teknolojilerden farklı olarak kendisini işlemcinin zamanı ile senkronize edecek şekilde
tasarlanmıştır. Bu da bellek kontrolcüsünün istenilen verinin ne zaman hazır olacağını kesin
olarak bilmesini sağlıyordu. Böylece işlemcinin bellek erişimleri sırasında daha az beklemesi
sağlandı. SDRAM modülleri kullanılacakları sisteme göre farklı hızlarda üretilmektedirler.
Böylece sistemin saat hızı ile en iyi biçimde senkronize olmaktadırlar. Örnek olarak PC66
SDRAM 66MHz ' de çalışır, PC100 SDRAM 100MHz ' de çalışır, PC133 SDRAM 133MHz ' deçalışır. 100 ve 133 sistem veri yolu hızını gösterir.
Bellekler, dizeler ve sütunlardan oluşan hücrelerden oluşur. Bilgiler bu hücrelerdeki
dizelere ve sütunlara kaydedilir.. Bir bilgi işleneceği zaman bu dize ve sütunlara erişim
yapılır.Bir bilginin işlenirken toplam üç farklı gecikme yaşanır. Bunlar RAS, RAS-to-CAS ve
CAS tır.
RAS (Row Address Strobe) : Aranan bilginin kayıtlı olduğu dizeye ulaşırken
yaşanan gecikmedir.
CAS (Column Adress Strobe): Bilginin kayıtlı olduğu sütuna ulaşılırken yaşanan
gecikmedir.
RAS-to-CAS : Bilginin var olduğu dizeden sütuna geçerken yaşanan gecikmedir.
1.2.6. DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)
DDR SDRAM teknolojisi gelecek vaat eden bir bellek teknolojisidir. Teorik olarak
DDR SDRAM bellekler, SDRAM belleğin sun,duğu bant genişliğinin iki katını sunuyor.
Adından da anlaşılacağı üzere yine senkronize yani sistem veri yolu 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 ' e benzer olarak DDR SDRAM ' de yapısı için DIMM modüllerini kullanır.
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 üreticilerinin DDR SDRAM için
uyumlu aygıtlarını üretmeleri gerekmektedir.
DDR SDRAM bellek türüne ihtiyaç duyulmasının nedeni, sistem veri yolu hızlarının
işlemcilerin çalışma frekanslarının çok gerisinde kalmasıdır. Günümüz işlemcilerinin veri
işleme hızlarının çok yüksek olması çok hızlı bellekleri de beraberinde getirmiştir.
DDR RAM ' in faydalarını şöyle sıralayabiliriz:
DDR belleğin yüksek veri transferi oranı sayesinde performans artışı, DDR RAM ' in
sunduğu veri bant genişliği SDRAM ' den daha fazladır. 100 MHz’de çalışan
SDRAM 800 MB/sn bellek bant genişliği sunarken, yine 100 MHz’de çalışan DDR
RAM’in her saat vuruşunun hem yükselen hem de alçalan tarafında veri
okuyabilmesi sonucunda sunduğu bellek bant genişliği ise 1600 MB/sn’dir.
Grafik ağırlıklı dosyalar kullanılırken daha iyi performans sağlar.
Dijital ve multimedya ortamlarda daha net grafikler elde edilr.
DIMM DDR SDRAM bellekler SDRAM’lerle hemen hemen aynı büyüklükte olsa da
takıldığı soket 168 pin’den 184 pin’e çıkarıldığı için DDR belleklerle beraber yeni ana
kartlarda üretilmeye başlanmıştır.
DDR RAM şu an her saat vurusunda 2 veri paketi değil, 4 veri paketi
okuyabilmektedir. Bu da bellek bant genişliğini 4,8 GB/sn gibi çok yüksek bir rakama
ulaştırıyor.
Üretim maliyeti olarakta SDRAM’lerden pek bir farkı olmayan DDR RAM ' ler, geniş
veri yolu gerektiren multimedya uygulamalarında çok olumlu sonuçlar vermiştir.
Grafik işlemciyle bellek arasındaki veri yolu yetersizliği DDR RAM’lerle aşılmıştır.
DDR RAM belleklerin sağladığı geniş veri yolu, ekran kartlarının en yüksek
çözünürlüklerde bile performans kaybına uğramadan görüntü oluşturmalarına imkân
sağlıyor.
DDR SDRAM geleneksel SDRAM gibi 'paralel veri yolu' mimarisini kullanır, fakat
daha az güç harcar.
DDR SDRAM’lerin isimlendirmesi ise iki şekilde olmaktadı: Hızına göre ve sunduğu
bant genişliğine göre. Hıza göre isimlendirilenler: Örneğin DDR266 veya DDR333. 266 ve
333 gibi ifadeler, bu DDR SDRAM ' lerin maksimum sırasıyla 266 ve 333 MHz’de çalışmak
için üretildiğini belirtir.
Hıza göre isimlendirme, hatırlama ve kullanma açısından daha kolay. Ve genelde hıza
göre isimlendirme kullanılıyor. Diğer taraftan ise bant genişliğine göre adlandırılanlar da
vardır. Örneğin 266 MHz’de çalışan bir DDR SDRAM’in, bir diğer ifadeyle DDR266’nin,
sunduğu maksimum bant genişliği 2100 MB/sn’dir. PC2100 DDR SDRAM şeklinde
1.2.7. DRD RAM ( Direct Rambus DRAM)
RDRAM, yenilikçi bir bellek teknolojisine sahiptir. 16 bit geniş bir veri yolu hızı
sunan Direct Rambus Kanalı bellek hızının 400 Mhz ' e kadar çıkmasına olanak tanıyor. DDR
SDRAM gibi çift taraflı okuma yapabileceğinden bu hız 800 Mhz ' e eşit oluyor. DIMM
modüllerini kullanan SDRAM ve DDR SDRAM ' in 64 bit veri yolu bağlantısı kullandığından
bahsetmiştik. Fakat RDRAM 16 bitlik bir veriyolu üzerinde çalışıyor. Veri yolu genişliği
daha dar olmasına rağmen daha fazla bant genişliğine izin vermektedir. Bu da Rambus ' un
çalıştığı hıza bağlıdır. Zira daha dar veri yolu genişliği daha fazla hıza imkân tanıyor. Teorik
olarak RAMBUS 1,6GBps değerinde bir bant genişliği sunabiliyor.
1.2.8. SLD RAM
Artık eskimiş bir teknoloji. SLDRAM, bir grup DRAM üreticisinin 1990’ların
sonlarında Direct Rambus teknolojisine alternatif olarak geliştirdiği bir teknolojiydi.
1.2.9. Diğer RAM Çeşitleri
EDRAM (Enhanced DRAM)
Geliştirilmiş DRAM, ana karttaki L2 (seviye 2) standart DRAM ve SRAM ' ın yerini
almaktadır. 35 ns DRAM içerisine 256 bayt 15 ns SRAM eklenmesi ile oluşturulmuştur.
SRAM 256 bayt hafıza sayfasının tamamını bir defada alabildiği için hıza gereksiniminiz
olduğunda 15ns erişim hızı verir (aksi halde 35 ns). Çip seti -hafıza gereksinimlerini ayırmak
için SIC çipi L2 cache ' in yerini almaktadır. Sistem performansı %40 civarında artar.
EDRAM, çipin kalanı olmadan istekleri kabul eden ve tamamlayan ayrı bir yazma rotasına
sahiptir.
Bedo RAM (Burst Edo RAM)
Burst teknolojisiyle EDO RAM’in bir kombinasyonudur. Her türlü ana karta olmaz.
Burst EDO DRAM, bir geçiş aşaması ve 2-bit burst sayacı bulunan bir EDO DRAM ' dir.
BEDO ve EDO arasındaki farklılık döngülerdir; yani OKUMA ve YAZMA dört türlü
burst’larda meydana gelir. BEDO, FP DRAM’e göre yüzde yüz, EDO DRAM’e göre de
%33-50 oranında performans artışı sağlar. Günümüzdeki birçok DRAM tabanlı hafıza
sistemleri, daha yüksek bant genişliğinin avantajlarından faydalanmak için burst
yönlendirmeli erişimler kullanırlar. FP ve EDO gibi klasik DRAM’ler sayesinde başlatıcı bir
kumanda ile DRAM’e erişir. Kumanda verilerin başlatıcıya gönderilmeden önce hazır
olmasını beklemelidir. Fakat Burst EDO bekleme aşamasını ortadan kaldırarak sistem
performansını artırır.
2. BELLEK MONTAJI
Bilgisayarınız için yeni bellek satın aldınız. Şimdi onu bilgisayarınıza takmanız
gerekiyor. Bu bölüm, size bellek modülünüzü takarken kılavuzluk edecek ve olası sorunlar
için başvurabileceğiniz kaynakları gösterecektir.
Belleği takmadan önce:
Başlamadan önce, aşağıdakilerin yanınızda olduğundan emin olun:
Bilgisayar/Ana kart Kullanım Kılavuzu: Belleği takabilmek için bilgisayar
kasasını açmanız ve bellek yuvalarını bulmanız gerekir. Bu işlemler sırasında bazı
kablo ve çevre birimlerini yerinden çıkarmanız ve sonra yeniden takmanız
gerekebilir. Kullanım kılavuzu sayesinde bu işlemleri hatasız yapabilirsiniz. Ayrıca
kılavuzda sizin bilgisayarınıza özgü bazı donanımlarda gösterilmiş olabilir.
Ufak Bir Tornavida: Birçok bilgisayar kasası vidalarla birleştirilmiştir. Ayrıca
tornavida, parmaklarınız için çok küçük olan bellek yuvaları içindeki tırnaklar için
oldukça elverişlidir.
Çalışırken dikkat edilmesi gerekenler:
ESD Arızası: Statik elektrik oluşumudur.
Gücün Kapatılması: Kasayı açmadan önce bilgisayarınızı ve tüm diğer çevre
birimlerini kapatmanız gerekmektedir. Gücü açık bırakarak çalışmanız,
bilgisayarınız ve diğer bileşenlerin arızalanmasına sebep olabilir.
Belleğin takılması:
Günümüzde kullanılan bilgisayarlar, aşağıda belirtilen bellek modülleri standartlarına
uygun yuvalara sahiptirler:
Masaüstü, iş istasyonu ve sunucular
· 72-pin SIMM
· 168-pin DIMM
· 184-pin RIMM
Notebook ve taşınabilir bilgisayarlar
144-pin SO DIMM
Bilgisayar ya da ana karta bağlı olarak bellek yuvaları farklı yerlerde olabilir; ama
yuvalar her zaman aynıdır ve bellek her zaman aynı şekilde takılır. Sistem kullanım
kılavuzunuza bakarak bellek yuvalarının yerini, belleği takabilmek için herhangi bir
bileşenin çıkarılıp çıkarılmayacağını öğreniniz.
2.1. Statik Elektriğin Bellek Modüllerine Zararları (ESDElektrostatik
Deşarj)
İnsan vücudu, çevresindeki birçok şeyden devamlı surette elektrikle yüklenir. Kuru bir
havada çıplak ayağı yün halıya sürtmek insana 50.000 volt statik elektrik yükleyebiliyor.
Belki şunu söyleyebilirsiniz: “Madem insan vücudunda 50.000 volt statik elektrik
oluşabiliyor, niye bu elektrikle bir metale değdiğimizde çarpılmıyoruz?” Çünkü
vücudumuzda taşıdığımız elektriğin akım gücü çok düşüktür. İki nesne arasındaki elektrik
farkı ise transferin gücünü belirler.
Bilgisayarda bulunan çipler, akım düşük olsa bile yüksek voltajda zarar görebilecek
cihazlardır. Bilgisayardaki cihazlar genelde 6-12 volt gibi çok düşük voltajlarla çalışmak için
tasarlanmıştır; yüksek bir voltajla karşılaştığında bozulabilir. Kötü tarafı, parçalara zarar
verdiğinizi hiçbir şekilde hissedemezsiniz. Bu aylar, sonra çıkabilir. Genelde
giderilemeyecek sorunlara neden olduğu için ağır mali külfet getirecektir.
ESD arızası üç sebepten dolayı meydana gelir: Aygıta direk elektrostatik
boşalma(deşarj), aygıttan elektrostatik boşalma (deşarj) ve indüktif alanlardaki
boşalmalar(deşarj).
Elektrik yüklü iletken (insan vücudu dahil), elektrostatik olarak hassas bir yüzeye
dokunduğunda ESD vakası oluşabilir.
Elektrostatiğe hassas bir cihazın üzerindeki elektrik yükünün boşalması da bir ESD
vakasıdır. Bu, çoğunlukla cihaz bir yüzey üzerinde hareket ettiğinde veya paket içinde
titreşime maruz kaldığında oluşur.
ESD’ye Karşı alınacak Önlemler
Topraklama
Çalışma alanındaki tüm malzemeleri (çalışma yüzeyi, kişiler, cihazlar vb.) aynı toprak
seviyesine getirecek ortak bir topraklama noktasına bağlayarak ESD koruması sağlanabilir.
Ortak topraklama noktası iki veya daha fazla topraklama ucunu aynı potansiyele getirmek
yapılan bağlantıdır.
ESD Bileklik (wristband)
Çoğu durumda insanlar, yegâne statik
elektrik üreten kaynaktır. Basit olarak yürüyen
veya kart tamir eden biri binlerce volt statik
elektrik üretebilir. Eğer bu enerji kontrol
edilmezse, elektrostatik hassasiyeti (ESDS)
olan cihazları kolaylıkla arızalandırabilir. Bu
nedenle insanlar üzerindeki statik elektriği
kontrol etmenin en kolay yolu, ESD bilekliği
takmaktır. Uygun şekilde takılmış ve
topraklanmış bir bileklik, kişiyi toprak
potansiyeline yakın bir seviyede tutar. Çalışma
alanı içindeki kişiler ve objeler, aynı potansiyel
seviyesine sahip oldukları için riskli bir deşarj
oluşmayacaktır. Bileklikler, günlük olarak test
edilmeli ve gözlemlenmelidir.
2.2. Modül Yapısına Göre RAM Bellek Çeşitleri
Ana kartlarımızdaki bellek soketlerine yerleştirdiğimiz baskı devreleri, ana karta
bağlandıkları veri yolunun genişliğine göre DIMM (Dual Inline Memory Module) ve SIMM
(Single Inline Memory Module) gibi kısaltmalarla adlandırıyoruz. Bugünlerde en popüler
olanı, üzerinde genellikle bant genişliği yüksek ve dolayısıyla daha geniş veri yoluna ihtiyaç
duyan DDR bellek yongalarını barındıran DIMM ' lerdir. Dizüstü bilgisayarlarda kullanılan
DIMM ' ler fazla yer kaplamamaları için küçük olduklarından SO-DIMM (Small Outline Dual
Inline Memory Module) yani küçük izdüşümlü RAM adını alıyorlar.
2.2.1. SIMM’ ler (Single Inline Memory Module)
Üzerinde altın/kurşun temas noktaları ve diğer bellek cihazlarının bulunduğu baskılı
devre levhasıdır. SIMM’ler ile bellek yongaları modüler devre plakaları üzerine
yerleştirilerek ana kart üzerindeki bellek yuvalarına takılıp çıkartılabiliyordu. SIMM
kullanıcıya iki avantaj sunar: Kolay montaj ve ana kart üzerinde az yer kaplama. Dik olarak
yerleştirilen SIMM, yatay olarak yerleştirilen DIMM’den daha az yer kaplar. Bir SIMM
üzerinde 30 ile 200 arasında pin bulunur. SIMM’in bir yüzeyinde bulunan kurşun lehimler,
elektriksel olarak birbirine bağlı olacak şekilde yerleştirilmiştir.
İlk SIMM’ler bir defada 8 bit veri aktarabiliyordu. Daha sonraları işlemciler verileri
32 bit’lik veriler hâlinde okumaya başlayınca bir kerede 32 bit veri sağlayabilen daha geniş
SIMM’ler geliştirildi. Bu iki farklı SIMM türünü birbirinden ayırabilmenin en kolay yolu,
pin ya da konnektörlerin sayısına bakmaktır. İlk SIMM’ler de 30 pin vardır. Daha sonra
üretilen SIMM’ler de ise 72 pin bulunmaktadır. Bu yüzden 30-pin SIMM ve 72-pin SIMM
şeklinde de adlandırılırlar.
30-pin SIMM ve 72-pin SIMM arasındaki bir diğer önemli fark da; 72-pin SIMM’in
30-pin SIMM’den 1,9 cm kadar uzundur ve pin’lerin olduğu kısımda plakanın ortasında bir
çentik vardır. Aşağıdaki resimde iki farklı SIMM tipi görülmektedir.
2.2.2. DIMM’ ler (Dual In-line Memory Module)
DIMM, SIMM’e oldukça benzemektedir. Tıpkı SIMM’ler gibi birçok DIMM
belleklerde yuvalarına dikey olarak yerleştirilir. İki bellek türü arasındaki temel fark:
SIMM’de PCB’nin iki yüzündeki pinlerin elektrik temasını birlikte alması, DIMM’de ise
PCB’nin iki yüzündeki pinlerin elektrik temasını ayrı ayrı almasıdır.
168-pin DIMM’ler, bir defada 64 bit veri aktarımı yaparlar ve genellikle 64-bit ya da
geniş veri yolunu destekleyen sitemlerde kullanılırlar. 168-pin DIMM’ler ile 72-pin
SIMM’ler arasında bazı fiziksel farklar şöyle sıralanabilir: Modül uzunluğu, modül
üzerindeki çentik sayısı, modülün yuvaya takılma biçimi. Bir diğer önemli fark olarak da 72-
pin SIMM’lerin yuvaya hafif bir açı ile yerleştirilmesi, buna karşın 168-pin DIMM’lerin
bellek yuvasına tam olarak oturması ve ana kart yüzeyine göre tam dik konumda olmasıdır.
Aşağıdaki resimde 168-pin DIMM ve 72-pin SIMM arasındaki fark gösterilmektedir.
2.2.3.SODIMM’ ler
Genellikle notebook bilgisayarlarda kullanılan bellek tipine Small Outline DIMM ya
da kısaca SO DIMM adı verilir. DIMM ile SO DIMM arasındaki fark, adından da
anlaşılacağı gibi SO DIMM’in notebook bilgisayarlarda kullanılacağı için standart
DIMM’den daha küçük olmasıdır. 72-pin SO DIMM 32 bit’i ve 144-pin SO DIMM 64 bit’i
destekler.
2.2.4. Ön Bellek (CACHE MEMORY)
Ön bellek, işlemcinin hemen yanında bulunan ve ana belleğe oranla çok düşük
kapasiteye (genellikle 1MB ' dan az) sahip olan bir yapıdır. Cache bellek, işlemcinin sık
kullandığı veri ve uygulamalara en hızlı biçimde ulaşmasını sağlamak üzere tasarlanmıştır.
İşlemcinin ön belleğe erişmesi, ana belleğe erişmesine oranla çok kısa bir süredir. Eğer
aranan bilgi, ön bellekte yoksa işlemci ana belleğe başvurur. Bunu şöyle açıklayabiliriz:
Yiyecek bir şeyler almak için markete gitmeden önce buzdolabını kontrol edersiniz, eğer
istediğiniz yiyecek dolapta varsa markete gitmezsiniz, yoksa bile olup olmadığını anlamak
sizin bir anınızı alır.
Ön bellek kullanımında tüm programlar, bilgiler ve veriler için geçerli olan temel
prensip '80/20' kuralıdır. %20 oranındaki hemen kullanılan veri ve işlem zamanının %80 ' ini
kullanır. Bu %20 ' lik veri e-posta silmek ya da göndermek için şifre girme, sabit diske dosya
kaydetme ya da klavyede hangi tuşları kullanmakta olduğunuz gibi bilgileri içermektedir.
Bunun tersi olarak geri kalan %80 ' lik veri de işlem zamanının %20 ' sini kullanır. Ön bellek
sayesinde, işlemci tekrar tekrar yaptığı işlemler için zaman kaybetmez.
Ön bellek, adeta işlemcinin 'top 10' listesi gibi çalışır. Bellek kontrolörü, işlemciden
gelen istemleri önbelleğe kaydeder. İşlemci her istemde bulunduğunda ön belleğe kaydedilir
ve en fazla yapılan istem listenin en üstüne yerleşir. Buna 'cache hit' adı verilir. Ön bellek
dolduğunda ve işlemciden yeni istem geldiğinde sistem, uzun süredir kullanılmayan (listenin
en altındaki) kaydı siler ve yeni istemi kaydeder. Böylece sürekli kullanılan işlemler, daima
ön bellekte tutulur ve az kullanılan işlemler ön bellekten silinir.
Günümüzde birçok ön bellek işlemci yongası üzerine yerleştirilmiş olarak
satılmaktadır. Bunun yanı sıra ön bellek, işlemci üzerinde ana kart üzerinde ve/veya anakart
üzerinde işlemci yakınında bulunan, ön bellek modülünü barındıran ön bellek soketi hâlinde
de bulunabilir. Ne şekilde yerleştirilmiş olursa olsun ön bellek, işlemciye yakınlığına göre
farklı seviyeler ile adlandırılır. Örneğin, işlemciye en yakın ön bellek Level 1 (L1-Birincil
Ön Bellek-Primary Cache), bir sonraki Level 2 (L2-İkincil Ön Bellek-Secondary Cache),
sonraki L3 biçiminde adlandırılır. Bilgisayarlarda ön bellekler dışında da, ön belleğe alma
işlemi yapılır.
Şimdi şunu merak ediyor olabilirsiniz, ön bellek madem bu kadar yararlı bir yapı,
neden bütün belleklerde kullanılmıyor? Bunun bir tek sebebi var. Ön belleklerde SRAM
bellek yongaları kullanılır. Bu yongalar hem çok pahalıdırlar hem de belleklerde şu anda
kullanılan DRAM ' e kıyaslandığında aynı hacimde daha az veri depolayabilmektedir. Ön
bellek sistemin performansını artırır; ancak bu işlevi belli bir noktaya kadar sürdürebilir. Önbelleğin sisteme asıl faydası, sık yapılan işlemleri kaydetmektir. Daha yüksek kapasiteli
önbellek, daha fazla veri depolayabilecektir; ancak sık kullanılan işlemlerin sayısı sınırlıdır.
Yani belli bir seviyeden sonra önbelleğin geri kalan kapasitesi, arada sırada kullanılan
işlemleri depolamak için kullanılır. Bunun da sisteme ve kullanıcıya hiçbir faydası olmaz.
2.2.5.Özel Boyutlular
RIMM işlemci üretici firmalar CPU’larının saat hızında GHz sınırını çoktan
aşmıştır. Bu üreticilerden Intel yeni işlemcisini tasarlarken daha önceleri üzerinde oynayarak
yeni işlemciler çıkardığı temel Pentium Pro çekirdeğini rafa kaldırmış, nerdeyse sıfırdan x86
çekirdeği geliştirmiştir. Yeni işlemci gelişirken GHz mertebesindeki CPU saat hızına
RAM’lerin yetişmesinin imkânsız olduğunu görmüş ve RAM modül mimarisinde yenilik
getirmenin yollarını aramıştır. Sonunda yeni işlemci ve Rambus belleğini geliştirmiştir. Bu
yeni bellekler, yeni bir modül üzerine yerleştirilmiş ve adı RIMM olmuştur.
RIMM’ler DIMM’lere benzerler; ancak pin sayıları ve çentik yapıları farklıdır.
RIMM’ler, verileri 16-bitlik paketler hâlinde aktarırlar. Hızlı erişim ve aktarım hızı
nedeniyle modüller daha fazla ısınır. Modülün ve yongaların aşırı ısınmasını önlemek için
RIMM modüllerinde modülün her iki yüzünü kaplayan “ısı dağıtıcısı” adı verilen alüminyum
kılıf kullanılır.
SO-RIMM, SO DIMM’e benzer; fakat Rambus teknolojisi kullanılarak üretilmiştir.
C-RIMM RIMM sonlandırıcı olarak tanımlanabilir. RDRAM tabanlı sisteminizde
bulunan RIMM slotlarına RDRAM’ları taktıktan sonra boş kalan slotlara C-RIMMmodüllerini takmalısınız. Bu sayede, RDRAM sinyalleri sonlandırılacak ve sistemin
çalışması için uygun bir ortam oluşmuş olacaktır. Eğer RIMM slotlarının hepsi dolu ise, CRIMM
modüllerine gerek kalmayacaktır. Eğer boşta RIMM modülleri var ise, C-RIMM
modüllerini kullanmak zorundasınız.
Genel olarak bellekler, elektronik bilgi depolama üniteleridir. Bilgisayarlarda
kullanılan bellekler, işlemcinin istediği bilgi ve 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.
1.1. Belleğin Görevi
Teknik olarak bellek, herhangi bir şekilde elektriksel verinin depolanması işlemidir
fakat günümüzde hızlı ve geçici depolama anlamında kullanılmaktadır. Eğer bilgisayarınızın
işlemcisi devamlı olarak sabit diskinize erişmek zorunda kalsaydı çalışma performansı ciddi
bir şekilde düşerdi. Veriler bilgisayarınızın belleğinde tutulduğu zaman işlemciniz bu verileri kat kat daha hizli erişebilinir
işlemci belleğe farklı yollardan erişir. Veriler,
ister sabit bir depolama kaynağından (sabit disk) ya da herhangi bir giriş kaynağından
(klavye, fare) gelirse gelsin bunların çoğu öncelikle RAM (Random Access Memory)
belleğe gider. Bu aşamadan sonra işlemci, kendi için gerekli olan küçük veri parçalarını
tampon bellekte (Cache) saklar.
Bilgisayarınızdaki bütün parçalar (işlemci, sabit disk ve işletim sistemi gibi) takım
hâlinde çalışır. Bilgisayarı açtığınızdan itibaren kapatana kadar işlemciniz bellekleri kullanır.
Bu aşamada akıllarda daha rahat kalması için bilgisayarı bir ofise benzetebiliriz. İşlemci
ofiste çalışan insan; sabit disk dosyalarınızı sakladığınız dolaplar bellek ise sizin masanız
olacaktır. Kullanmak istediğiniz dosyalara hızlı erişmek, her seferinde gidip dolaptan
çıkarmamak için onları masa üstünde tutmak en akıllıcasıdır. Bellek yani masa ofislerde
olmazsa olmaz parçalardandır.
Şimdi belleğin çalışmasına birlikte göz atalım:
Bilgisayarınızı açtınız.
Bilgisayar açılış verilerini ROM ' dan (Read Only Memory - Sadece Okunabilir
Bellek) okur ve (POST- Power On Self Test) bütün aygıtların doğru
çalıştığından emin olmak için açılış testlerini yapmaya başlar. Bu testin bir
parçası olarak bellek denetleyicisi, bütün bellek adreslerini hızlı bir
okuma/yazma işlemiyle test eder.
Bilgisayar basit giriş/çıkış sistemini (BIOS Basic Input/Output System)
ROM ' dan yükler.
BIOS bilgisayar hakkında depolama aygıtları, açılış sırası, güvenlik, tak ve
çalıştır özelliği gibi en temel bilgileri sisteme sunar.
Bilgisayar işletim sistemini sabit diskten belleğe yükler tabiki sadece sistem için
hayati olan kısımlar, bellekte sistem kapanana kadar kalır. Bu işlemcinin,
işletim sistemine direk ve hızlı erişimini sağlar.
Siz herhangi bir uygulama başlattığınızda bu öncelikle belleğe yüklenir. Bellek
kullanımını düzenlemek açısından sadece gerekli parçalar, bir uygulama
açıldıktan sonra kullanılmak için açılan herhangi bir dosyada belleğe yüklenir.
İşiniz bitip dosyayı kaydedip kapattığınız zaman dosya, uygun olan depolama
birimine (sabit disk) yazılır ve uygulama bellekten silinir.
Yukarıdaki listede görüldüğü gibi kullandığınız uygulamalar her defasında belleğe
yüklenir ve silinir. Bu basitçe bilgisayarın geçici belleğinde yani masa üstünüzde bilgileri
kullandığınız anlamına gelir. İşlemci tekrar eden süreçler hâlinde gerekli olan veriyi
bellekten ister; üzerinde gereken işlemleri yapar ve belleğe tekrar yazar. Çoğu bilgisayarda
bu işlem, saniyede milyonlarca kez tekrar edilir. Bir uygulama kapatıldığında o ve onun
kullandığı dosyalar bellekten diğer uygulamalara yer açmak için silinir. Eğer değişiklikler
sabit bir depolama aygıtına bellekten silinmeden kaydedilmezse veriler kaybolur.
Tipik bir bilgisayar üzerinde L1 veya L1+L2 tampon bellekler, normal sistem belleği,
sanal bellek ve sabit disk bulundurur.
Hızlı ve güçlü işlemciler, performanslarını mümkün olduğunca artırmak için veriye
kolay ve hızlı erişmek ister. Eğer işlemci, gereken veriyi alamazsa doğal olarak durur ve
beklemeye başlar.
Okuma/yazma yapabilen en ucuz bellek çeşidi sabit disklerdir. Sabit diskler; ucuz,
büyük ve kalıcı depolama alanı sağlar. Sabit disklerde ucuza depolama yeri alabilirsiniz;
fakat depolanan veriye ulaşmanız biraz zaman alır. Sabit disklerin ucuz ve yavaş olması
onları işlemci bellek sıralamasında en sona atmıştır. Bu çeşit belleklere sanal bellek denir.
Sanal bellek, normal sistem belleğinin (RAM) yetmediği koşullarda kullanılmak üzere
işletim sistemi tarafından sabit disk üzerinde oluşturulan bir çeşit bellektir.
Sıralamaya göre bir sonraki bellek çeşidi RAM ' dir. İşlemcinizin bit değeri, onun aynı
anda ne kadar veriyi işleyebileceğini gösterir. Örneğin 16 bit ' lik bir işlemci, aynı anda 2 byte
veriyi işleyebilir (1 byte = 8 bit -> 16 bit = 2 byte ) ve 64 bit ' lik bir işlemci de 8 byte.
Megahertz ise işlemcinin bir işlemi yapma hızıdır ya da diğer bir deyişle saniyedeki
saat turudur. Dolayısıyla 32 bit PIII-800 Mhz bir işlemci saniyede 4 byte ' ı 800 milyon kere
işleyebilir. Tabi bu değerler teoriktir ve diğer performans kriterleri (iletim hattı - pipelining
gibi) göz önüne alınmamıştır. Bellek sisteminin görevi ise bu büyük miktarlardaki verinin
işlemciye aynı hızda ulaşabilmesini sağlamaktır.
Bilgisayarın sistem belleği, tek başına bu hızı karşılamaya yetmeyebilir. İşte bu
sebeple tampon bellekler kullanılır (L1, L2). Tabi hızlı bellek her zaman için iyidir. Bugün
birçok bellek 50-70 nano saniye arasında çalışmaktadır. Bir belleğin okuma/yazma hızı ise
bellek tipine bağlıdır (DRAM, SDRAM, RAMBUS gibi).
Bellek hızı, veri yolu genişliği (bus width) ve veri yolu hızıyla (bus speed) doğru
orantılıdır. Veri yolu genişliği belleğin işlemciye saniyede aynı anda gönderebildiği bit
sayısıdır. Veriyolu hızı ise saniyede gönderilen bit grupları miktarıdır. Bir veriyolu turu (bus
cycle) verinin işlemciye gidip belleğe geri döndüğünde gerçekleşir.
Örneğin 100 Mhz 32 bit veriyolu teorik olarak 4 byte (32 bit = 4 byte) veriyi saniyede
100 milyon kere gönderebilirken, 66 Mhz 16 bit veriyolu 2 byte ' lık bir veriyi saniyede 66
milyon kere gönderebilir. Eğer basit bir hesap yaparsak işlemcinin 16 bit ' ten 32 bit ' e çıkması
ve veri yolu hızının 66 Mhz ' den 100 Mhz ' ye çıkması işlemciye verinin 4 kat fazla ulaşması
anlamına gelir (400 milyon byte yerine, 132 milyon byte).
1.1.1. RAM (Random Access Memory-Rastgele Erişimli Bellekler)
RAM; işletim sisteminin, çalışan uygulama programlarının veya kullanılan verinin
işlemci tarafından hızlı bir biçimde erişebildiği yerdir. RAM, bilgisayarlardaki CD-ROM,
disket sürücü veya sabit disk gibi depolama birimlerinden daha hızlıdır. Bilgisayar, çalıştığı
sürece RAM faaliyetini devam ettirir; bilgisayar kapandığı zaman ise RAM ' de o an
depolanmış olan veriler silinir.
RAM ' e ' Random Access ' yani ' rastgele erişimli denir. Veriler, sistem tarafından
belleklere sık ve belirli bir düzen dahilinde gönderilmez ya da alınmazlar. Verilerin RAM ' de
saklanması daha önce de belirtildiği gibi sistem çalışır durumda kaldığı sürece mümkündür.
Yani sabit disklerde olduğu gibi var olan bilgilere sistem kapandıktan sonra tekrar
ulaşılamaz. İşletim sistemi işlem yapacağı zaman, istenilen veriler bellekte yazılı oldukları
adreslerden geri alınırlar. Bellek adreslerine hızlı bir şekilde ulaşılması sistemin genel
performansını olumlu yönde etkiler.
RAM’ler 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’deki herhangi
bir bellek hücresine istenildiği anda diğerlerinden tamamen bağımsız olarak erişilebilir. İşte
rastgele erişimli bellek adı da buradan gelmektedir. RAM’de istenen kayda ya da hücreye
anında erişilebilir.
Bellek sığası (kapasitesi) byte cinsinden belleğin kapasitesini verir.
Byte; bellek ölçü birimidir, 8 bitten oluşur. Bit ise “1” veya “0” sayısal bilgisini
saklayan en küçük hafıza birimidir. Bellek ölçüleri ise küçükten büyüğe doğru:
1 Byte = 8 Bit
1 Kilo Byte (KB) = 1024 Byte
1 Mega Byte (MB) = 1024 Kilo Byte
1 Giga Byte (GB) = 1024 Mega Byte
1 Tera Byte (TB) = 1024 Giga Byte
RAM ' ler hem okunabildiği hem de yazılabildiği için kontrol girişine ek olarak okuma
ve yazma girişleri de bulunur. Tipik bir RAM entegresinin yapısı aşağıdaki şekilde
gösterilmiştir:
RAM ' in kapasitesine göre veri yolu ve adres yolunu oluşturan bacak sayıları belirlenir.
Veri yolundaki iki yönlü ok RAM ' e verilerin aktarılabileceğini, aynı zamanda da RAM ' den
verilerin okunabileceğini göstermektedir. Buna karşılık adres yolu tek yönlüdür ve istenen
adres RAM ' e iletilir.
RAM genellikle ana kart üzerindeki SIMM (Single Inline Memory Modules) veya
DIMM (Dual Inline Memory Modules) adı verilen yuvalara takılır.
1.1.2. Sadece Okunabilir Bellekler ROM, PROM, EPROM, EEPROM, FLASH
ROM Bellekler
ROM ( Read Only Memory )
İki bellek türünden birisi olan ROM, RAM ' in aksine üzerindeki bilgiler kalıcıdır.
Standart ROM üzerindeki bilgiler hiçbir yol ile değiştirilemez veya silinemez. ROM
birimine bilgi kalıcı olarak yerleştirilmiştir ve içerik kesinlikle değiştirilemez. Bilgisayarınızı
kapatsanız bile üzerindeki bilgiler gitmeyecektir. BIOS gibi bilgisayarınız için önemli
bilgilerin tutulduğu bir yapıda, özel yöntemlerle silinebilen ROM çeşidi kullanılır. BIOS
üzerinde kullanılan bilgiler oldukça önemli olduğundan ROM, habersiz olarak yapılan
kopyalama ya da silme işlemlerinin önüne geçmiş oluyor.
ROM’un bilgisayar başlatıldığında yerine getirdiği görevleri:
POST (Power On Self Test): Bütün komutların test edilmesi işlemidir.
CMOS komutlarına bağlı olarak Setup komutlarını işletir.
Donanımla bağlı olan BIOS komutlarını yerine getirir.
İşletim sistemini çağıran BOOT komutlarını yürütür.
Günümüzde ROM ' un birkaç versiyonu vardır. Bu versiyonlar gerekli alanlarda, özelliklerine
uygun bir şekilde kullanılıyor.
ROM
PROM Eprom Eeprom
PROM (Programable Read Only Memory-Programlanabilir Yalnızca Okunur
Bellek)
PROM’un özellikleri temelde ROM’la aynıdır. Bir kez programlanır ve bir daha
programı değiştirilemez ya da silinemez. Ancak PROM’un üstünlüğü yonganın fabrikada
yapılırken programlanmak zorunda olmayışıdır. Herkes satın alabileceği PROM
programlayıcısı ile amaca göre PROM’a bilgi yazılabilir.
Bu tip ROM’larda satır ve sütunlar arasında sigortalar (fuse) bulunmaktadır. ROM’un
programlanma işlemi, bazı sigortaların yakılması ile bazı satır ve sütunlar arasındaki
bağlantıların kesilmesi şeklinde olmaktadır. Bağlantı olan kesişimlerde değer 1, olmayanlarda ise 0 olarak algılanmalıdır
EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory - Silinebilir
Programlanabilir Yalnızca Okunur Bellek)
RAM’lerin 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 yardımı ile 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.
Çok yönlülükleri, kalıcı bellek özellikleri ve kolayca yeniden programlanabilirlikleri,
EPROM’u kişisel bilgisayarlarda sıkça kullanılır bir konuma getirmiştir. EPROM’un sık
rastlanan pratik uygulamalarından biri de dışarıdan gelen yazıcı ve bilgisayarlara Türkçe
karakter seti eklemektir.
EEPROM (Electrically Erasable Read Only Memory - Elektiksel Olarak
Silinebilen Programlanabilen Yalnızca
Okunur Bellek)
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.
1.2. Yarı İletken Özeliklerine Göre RAM Bellek Çeşitleri
1.2.1. 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.
1.2.2. 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.
Yukarıda da belirttiğimiz gibi DRAM’e “dinamik” RAM denmesinin sebebi, veriyi
elinde tutabilmek için her saniyede yüzlerce kez tazelenmek ya da yeniden enerji ile
doldurulmak zorunda olmasıdır. 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 katkıda
bulunur; bu yüzden hafıza hücreleri verinin okunmasından önce elektrikle yüklenmiş
olmaları gerekir.
DRAM’lerin 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
inamik RAM’in bit başına güç tüketimi, static RAM’lekarşılaştırıldığında oldukça düşüktür.
3. Ekonomi
inamik RAM, static RAM’den daha ucuzdur.1.2.3. FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM-Hızlı Sayfa Modu DRAM)
Bellek bir çok satır ve sütundan oluşan bir dizi gibi düşünülebilir. Satır ve sütunların
kesiştiği yerlerde bellek hücreleri bulunur. Bellek kontrolcüsü belleğin içindeki herhangi bir
yere ulaşmak için o yerin hem satır hem de sütun olarak adresini vermek zorundadır.
DRAM dizinindeki bir yeri okumak için ilk önce satır, sonra da sütunu seçmek için
elektrik sinyali gönderir. Bu sinyallerin bir dengeye kavuşması bir miktar zaman alır. Bu
süre içinde de verilere ulaşılamaz. Fast Page Mode (kısaca FMP) RAM’ler bu süreci
hızlandırmak için okuyacağınız bir sonraki verinin aynı satırın bir sonraki sütununda
olduğunu varsayar. Çoğu zaman bu varsayım doğrudur ve bu da satır sinyalinin dengeyekavuşmasını beklemeye gerek kalmadığı anlamına gelir.
Ama işlemci verileri çok hızlı istemeye başlarsa bu yöntemin güvenilirliği azalır (33
MHz’in üstünde çalışan işlemciler için bu durum geçerlidir). Çünkü bu hızlarda adres
sinyalleri kararlı duruma gelecek kadar uzun zaman bulamazlar. Bu sorunu çözmek için
EDO RAM’ler geliştirilmiştir.
FPM DRAM, EDORAM’ler duyurulmadan önce, bilgisayar sistemleri için geleneksel
belleklerin yerini tutmaktaydı. FPM, 2, 4, 8, 16 veya 32 MB’lik SIMM modüllerine
yerleştirilmiştir. Tipik olarak 60 veya 70 ns’lik versiyonları bulunmaktadır.
1.2.4. EDO DRAM (Extended Data Out–Genişletilmiş Veri Çıkışı)
EDO RAM’ler belleğe erişim süresini daha da kısaltmak ve bu arada da güvenilirlik sorunu cozmek uzerine geliştirilmiştir
EDO belleklerin performansı, yüzde beş ile on civarında artırdığı görülmektedir. FPM
RAM’lerin güvenilirlik sorununu çözmek için EDO RAM’lerde çıkışa bir dizi ikincil bellek
hücreleri eklenir. Bu ikincil hücreler okunmak için veri istediği zaman bu verileri alır ve
CPU’nun güvenilir bir şekilde okumasına yetecek kadar uzun bir süre saklarlar. Bu teknikle
50 MHz’e kadar bus hızları için (mikroişlemci değil, bus hızı) güvenilir ve hızlı bir okuma
yapabilir. Bu hızın da üzeri için daha fazla ek devreye ihtiyaç vardır. Burst EDO RAM
olarak adlandırılan bir teknikle CPU’nun, örneğin, birbiri ardı sıra gelen ilk dört adresi
okumak istediği varsayılır ve bu adreslerdeki bilgiler alınır. Bu yöntemle 66Mhz’lik bus hızında bile calişabilir
72-pin SIMM konfigürasyonu EDO RAM’in genelde 60 ns’lik versiyonları satılır.
Günümüzde kullanılmamaya başlanmıştır.
1.2.5. SDRAM (Senkronize DRAM)
SDRAM 1996 yılının sonlarına doğru sistemlerde görülmeye başlandı. Daha önceki
teknolojilerden farklı olarak kendisini işlemcinin zamanı ile senkronize edecek şekilde
tasarlanmıştır. Bu da bellek kontrolcüsünün istenilen verinin ne zaman hazır olacağını kesin
olarak bilmesini sağlıyordu. Böylece işlemcinin bellek erişimleri sırasında daha az beklemesi
sağlandı. SDRAM modülleri kullanılacakları sisteme göre farklı hızlarda üretilmektedirler.
Böylece sistemin saat hızı ile en iyi biçimde senkronize olmaktadırlar. Örnek olarak PC66
SDRAM 66MHz ' de çalışır, PC100 SDRAM 100MHz ' de çalışır, PC133 SDRAM 133MHz ' deçalışır. 100 ve 133 sistem veri yolu hızını gösterir.
Bellekler, dizeler ve sütunlardan oluşan hücrelerden oluşur. Bilgiler bu hücrelerdeki
dizelere ve sütunlara kaydedilir.. Bir bilgi işleneceği zaman bu dize ve sütunlara erişim
yapılır.Bir bilginin işlenirken toplam üç farklı gecikme yaşanır. Bunlar RAS, RAS-to-CAS ve
CAS tır.
RAS (Row Address Strobe) : Aranan bilginin kayıtlı olduğu dizeye ulaşırken
yaşanan gecikmedir.
CAS (Column Adress Strobe): Bilginin kayıtlı olduğu sütuna ulaşılırken yaşanan
gecikmedir.
RAS-to-CAS : Bilginin var olduğu dizeden sütuna geçerken yaşanan gecikmedir.
1.2.6. DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)
DDR SDRAM teknolojisi gelecek vaat eden bir bellek teknolojisidir. Teorik olarak
DDR SDRAM bellekler, SDRAM belleğin sun,duğu bant genişliğinin iki katını sunuyor.
Adından da anlaşılacağı üzere yine senkronize yani sistem veri yolu 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 ' e benzer olarak DDR SDRAM ' de yapısı için DIMM modüllerini kullanır.
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 üreticilerinin DDR SDRAM için
uyumlu aygıtlarını üretmeleri gerekmektedir.
DDR SDRAM bellek türüne ihtiyaç duyulmasının nedeni, sistem veri yolu hızlarının
işlemcilerin çalışma frekanslarının çok gerisinde kalmasıdır. Günümüz işlemcilerinin veri
işleme hızlarının çok yüksek olması çok hızlı bellekleri de beraberinde getirmiştir.
DDR RAM ' in faydalarını şöyle sıralayabiliriz:
DDR belleğin yüksek veri transferi oranı sayesinde performans artışı, DDR RAM ' in
sunduğu veri bant genişliği SDRAM ' den daha fazladır. 100 MHz’de çalışan
SDRAM 800 MB/sn bellek bant genişliği sunarken, yine 100 MHz’de çalışan DDR
RAM’in her saat vuruşunun hem yükselen hem de alçalan tarafında veri
okuyabilmesi sonucunda sunduğu bellek bant genişliği ise 1600 MB/sn’dir.
Grafik ağırlıklı dosyalar kullanılırken daha iyi performans sağlar.
Dijital ve multimedya ortamlarda daha net grafikler elde edilr.
DIMM DDR SDRAM bellekler SDRAM’lerle hemen hemen aynı büyüklükte olsa da
takıldığı soket 168 pin’den 184 pin’e çıkarıldığı için DDR belleklerle beraber yeni ana
kartlarda üretilmeye başlanmıştır.
DDR RAM şu an her saat vurusunda 2 veri paketi değil, 4 veri paketi
okuyabilmektedir. Bu da bellek bant genişliğini 4,8 GB/sn gibi çok yüksek bir rakama
ulaştırıyor.
Üretim maliyeti olarakta SDRAM’lerden pek bir farkı olmayan DDR RAM ' ler, geniş
veri yolu gerektiren multimedya uygulamalarında çok olumlu sonuçlar vermiştir.
Grafik işlemciyle bellek arasındaki veri yolu yetersizliği DDR RAM’lerle aşılmıştır.
DDR RAM belleklerin sağladığı geniş veri yolu, ekran kartlarının en yüksek
çözünürlüklerde bile performans kaybına uğramadan görüntü oluşturmalarına imkân
sağlıyor.
DDR SDRAM geleneksel SDRAM gibi 'paralel veri yolu' mimarisini kullanır, fakat
daha az güç harcar.
DDR SDRAM’lerin isimlendirmesi ise iki şekilde olmaktadı: Hızına göre ve sunduğu
bant genişliğine göre. Hıza göre isimlendirilenler: Örneğin DDR266 veya DDR333. 266 ve
333 gibi ifadeler, bu DDR SDRAM ' lerin maksimum sırasıyla 266 ve 333 MHz’de çalışmak
için üretildiğini belirtir.
Hıza göre isimlendirme, hatırlama ve kullanma açısından daha kolay. Ve genelde hıza
göre isimlendirme kullanılıyor. Diğer taraftan ise bant genişliğine göre adlandırılanlar da
vardır. Örneğin 266 MHz’de çalışan bir DDR SDRAM’in, bir diğer ifadeyle DDR266’nin,
sunduğu maksimum bant genişliği 2100 MB/sn’dir. PC2100 DDR SDRAM şeklinde
1.2.7. DRD RAM ( Direct Rambus DRAM)
RDRAM, yenilikçi bir bellek teknolojisine sahiptir. 16 bit geniş bir veri yolu hızı
sunan Direct Rambus Kanalı bellek hızının 400 Mhz ' e kadar çıkmasına olanak tanıyor. DDR
SDRAM gibi çift taraflı okuma yapabileceğinden bu hız 800 Mhz ' e eşit oluyor. DIMM
modüllerini kullanan SDRAM ve DDR SDRAM ' in 64 bit veri yolu bağlantısı kullandığından
bahsetmiştik. Fakat RDRAM 16 bitlik bir veriyolu üzerinde çalışıyor. Veri yolu genişliği
daha dar olmasına rağmen daha fazla bant genişliğine izin vermektedir. Bu da Rambus ' un
çalıştığı hıza bağlıdır. Zira daha dar veri yolu genişliği daha fazla hıza imkân tanıyor. Teorik
olarak RAMBUS 1,6GBps değerinde bir bant genişliği sunabiliyor.
1.2.8. SLD RAM
Artık eskimiş bir teknoloji. SLDRAM, bir grup DRAM üreticisinin 1990’ların
sonlarında Direct Rambus teknolojisine alternatif olarak geliştirdiği bir teknolojiydi.
1.2.9. Diğer RAM Çeşitleri
EDRAM (Enhanced DRAM)
Geliştirilmiş DRAM, ana karttaki L2 (seviye 2) standart DRAM ve SRAM ' ın yerini
almaktadır. 35 ns DRAM içerisine 256 bayt 15 ns SRAM eklenmesi ile oluşturulmuştur.
SRAM 256 bayt hafıza sayfasının tamamını bir defada alabildiği için hıza gereksiniminiz
olduğunda 15ns erişim hızı verir (aksi halde 35 ns). Çip seti -hafıza gereksinimlerini ayırmak
için SIC çipi L2 cache ' in yerini almaktadır. Sistem performansı %40 civarında artar.
EDRAM, çipin kalanı olmadan istekleri kabul eden ve tamamlayan ayrı bir yazma rotasına
sahiptir.
Bedo RAM (Burst Edo RAM)
Burst teknolojisiyle EDO RAM’in bir kombinasyonudur. Her türlü ana karta olmaz.
Burst EDO DRAM, bir geçiş aşaması ve 2-bit burst sayacı bulunan bir EDO DRAM ' dir.
BEDO ve EDO arasındaki farklılık döngülerdir; yani OKUMA ve YAZMA dört türlü
burst’larda meydana gelir. BEDO, FP DRAM’e göre yüzde yüz, EDO DRAM’e göre de
%33-50 oranında performans artışı sağlar. Günümüzdeki birçok DRAM tabanlı hafıza
sistemleri, daha yüksek bant genişliğinin avantajlarından faydalanmak için burst
yönlendirmeli erişimler kullanırlar. FP ve EDO gibi klasik DRAM’ler sayesinde başlatıcı bir
kumanda ile DRAM’e erişir. Kumanda verilerin başlatıcıya gönderilmeden önce hazır
olmasını beklemelidir. Fakat Burst EDO bekleme aşamasını ortadan kaldırarak sistem
performansını artırır.
2. BELLEK MONTAJI
Bilgisayarınız için yeni bellek satın aldınız. Şimdi onu bilgisayarınıza takmanız
gerekiyor. Bu bölüm, size bellek modülünüzü takarken kılavuzluk edecek ve olası sorunlar
için başvurabileceğiniz kaynakları gösterecektir.
Belleği takmadan önce:
Başlamadan önce, aşağıdakilerin yanınızda olduğundan emin olun:
Bilgisayar/Ana kart Kullanım Kılavuzu: Belleği takabilmek için bilgisayar
kasasını açmanız ve bellek yuvalarını bulmanız gerekir. Bu işlemler sırasında bazı
kablo ve çevre birimlerini yerinden çıkarmanız ve sonra yeniden takmanız
gerekebilir. Kullanım kılavuzu sayesinde bu işlemleri hatasız yapabilirsiniz. Ayrıca
kılavuzda sizin bilgisayarınıza özgü bazı donanımlarda gösterilmiş olabilir.
Ufak Bir Tornavida: Birçok bilgisayar kasası vidalarla birleştirilmiştir. Ayrıca
tornavida, parmaklarınız için çok küçük olan bellek yuvaları içindeki tırnaklar için
oldukça elverişlidir.
Çalışırken dikkat edilmesi gerekenler:
ESD Arızası: Statik elektrik oluşumudur.
Gücün Kapatılması: Kasayı açmadan önce bilgisayarınızı ve tüm diğer çevre
birimlerini kapatmanız gerekmektedir. Gücü açık bırakarak çalışmanız,
bilgisayarınız ve diğer bileşenlerin arızalanmasına sebep olabilir.
Belleğin takılması:
Günümüzde kullanılan bilgisayarlar, aşağıda belirtilen bellek modülleri standartlarına
uygun yuvalara sahiptirler:
Masaüstü, iş istasyonu ve sunucular
· 72-pin SIMM
· 168-pin DIMM
· 184-pin RIMM
Notebook ve taşınabilir bilgisayarlar
144-pin SO DIMM
Bilgisayar ya da ana karta bağlı olarak bellek yuvaları farklı yerlerde olabilir; ama
yuvalar her zaman aynıdır ve bellek her zaman aynı şekilde takılır. Sistem kullanım
kılavuzunuza bakarak bellek yuvalarının yerini, belleği takabilmek için herhangi bir
bileşenin çıkarılıp çıkarılmayacağını öğreniniz.
2.1. Statik Elektriğin Bellek Modüllerine Zararları (ESDElektrostatik
Deşarj)
İnsan vücudu, çevresindeki birçok şeyden devamlı surette elektrikle yüklenir. Kuru bir
havada çıplak ayağı yün halıya sürtmek insana 50.000 volt statik elektrik yükleyebiliyor.
Belki şunu söyleyebilirsiniz: “Madem insan vücudunda 50.000 volt statik elektrik
oluşabiliyor, niye bu elektrikle bir metale değdiğimizde çarpılmıyoruz?” Çünkü
vücudumuzda taşıdığımız elektriğin akım gücü çok düşüktür. İki nesne arasındaki elektrik
farkı ise transferin gücünü belirler.
Bilgisayarda bulunan çipler, akım düşük olsa bile yüksek voltajda zarar görebilecek
cihazlardır. Bilgisayardaki cihazlar genelde 6-12 volt gibi çok düşük voltajlarla çalışmak için
tasarlanmıştır; yüksek bir voltajla karşılaştığında bozulabilir. Kötü tarafı, parçalara zarar
verdiğinizi hiçbir şekilde hissedemezsiniz. Bu aylar, sonra çıkabilir. Genelde
giderilemeyecek sorunlara neden olduğu için ağır mali külfet getirecektir.
ESD arızası üç sebepten dolayı meydana gelir: Aygıta direk elektrostatik
boşalma(deşarj), aygıttan elektrostatik boşalma (deşarj) ve indüktif alanlardaki
boşalmalar(deşarj).
Elektrik yüklü iletken (insan vücudu dahil), elektrostatik olarak hassas bir yüzeye
dokunduğunda ESD vakası oluşabilir.
Elektrostatiğe hassas bir cihazın üzerindeki elektrik yükünün boşalması da bir ESD
vakasıdır. Bu, çoğunlukla cihaz bir yüzey üzerinde hareket ettiğinde veya paket içinde
titreşime maruz kaldığında oluşur.
ESD’ye Karşı alınacak Önlemler
Topraklama
Çalışma alanındaki tüm malzemeleri (çalışma yüzeyi, kişiler, cihazlar vb.) aynı toprak
seviyesine getirecek ortak bir topraklama noktasına bağlayarak ESD koruması sağlanabilir.
Ortak topraklama noktası iki veya daha fazla topraklama ucunu aynı potansiyele getirmek
yapılan bağlantıdır.
ESD Bileklik (wristband)
Çoğu durumda insanlar, yegâne statik
elektrik üreten kaynaktır. Basit olarak yürüyen
veya kart tamir eden biri binlerce volt statik
elektrik üretebilir. Eğer bu enerji kontrol
edilmezse, elektrostatik hassasiyeti (ESDS)
olan cihazları kolaylıkla arızalandırabilir. Bu
nedenle insanlar üzerindeki statik elektriği
kontrol etmenin en kolay yolu, ESD bilekliği
takmaktır. Uygun şekilde takılmış ve
topraklanmış bir bileklik, kişiyi toprak
potansiyeline yakın bir seviyede tutar. Çalışma
alanı içindeki kişiler ve objeler, aynı potansiyel
seviyesine sahip oldukları için riskli bir deşarj
oluşmayacaktır. Bileklikler, günlük olarak test
edilmeli ve gözlemlenmelidir.
2.2. Modül Yapısına Göre RAM Bellek Çeşitleri
Ana kartlarımızdaki bellek soketlerine yerleştirdiğimiz baskı devreleri, ana karta
bağlandıkları veri yolunun genişliğine göre DIMM (Dual Inline Memory Module) ve SIMM
(Single Inline Memory Module) gibi kısaltmalarla adlandırıyoruz. Bugünlerde en popüler
olanı, üzerinde genellikle bant genişliği yüksek ve dolayısıyla daha geniş veri yoluna ihtiyaç
duyan DDR bellek yongalarını barındıran DIMM ' lerdir. Dizüstü bilgisayarlarda kullanılan
DIMM ' ler fazla yer kaplamamaları için küçük olduklarından SO-DIMM (Small Outline Dual
Inline Memory Module) yani küçük izdüşümlü RAM adını alıyorlar.
2.2.1. SIMM’ ler (Single Inline Memory Module)
Üzerinde altın/kurşun temas noktaları ve diğer bellek cihazlarının bulunduğu baskılı
devre levhasıdır. SIMM’ler ile bellek yongaları modüler devre plakaları üzerine
yerleştirilerek ana kart üzerindeki bellek yuvalarına takılıp çıkartılabiliyordu. SIMM
kullanıcıya iki avantaj sunar: Kolay montaj ve ana kart üzerinde az yer kaplama. Dik olarak
yerleştirilen SIMM, yatay olarak yerleştirilen DIMM’den daha az yer kaplar. Bir SIMM
üzerinde 30 ile 200 arasında pin bulunur. SIMM’in bir yüzeyinde bulunan kurşun lehimler,
elektriksel olarak birbirine bağlı olacak şekilde yerleştirilmiştir.
İlk SIMM’ler bir defada 8 bit veri aktarabiliyordu. Daha sonraları işlemciler verileri
32 bit’lik veriler hâlinde okumaya başlayınca bir kerede 32 bit veri sağlayabilen daha geniş
SIMM’ler geliştirildi. Bu iki farklı SIMM türünü birbirinden ayırabilmenin en kolay yolu,
pin ya da konnektörlerin sayısına bakmaktır. İlk SIMM’ler de 30 pin vardır. Daha sonra
üretilen SIMM’ler de ise 72 pin bulunmaktadır. Bu yüzden 30-pin SIMM ve 72-pin SIMM
şeklinde de adlandırılırlar.
30-pin SIMM ve 72-pin SIMM arasındaki bir diğer önemli fark da; 72-pin SIMM’in
30-pin SIMM’den 1,9 cm kadar uzundur ve pin’lerin olduğu kısımda plakanın ortasında bir
çentik vardır. Aşağıdaki resimde iki farklı SIMM tipi görülmektedir.
2.2.2. DIMM’ ler (Dual In-line Memory Module)
DIMM, SIMM’e oldukça benzemektedir. Tıpkı SIMM’ler gibi birçok DIMM
belleklerde yuvalarına dikey olarak yerleştirilir. İki bellek türü arasındaki temel fark:
SIMM’de PCB’nin iki yüzündeki pinlerin elektrik temasını birlikte alması, DIMM’de ise
PCB’nin iki yüzündeki pinlerin elektrik temasını ayrı ayrı almasıdır.
168-pin DIMM’ler, bir defada 64 bit veri aktarımı yaparlar ve genellikle 64-bit ya da
geniş veri yolunu destekleyen sitemlerde kullanılırlar. 168-pin DIMM’ler ile 72-pin
SIMM’ler arasında bazı fiziksel farklar şöyle sıralanabilir: Modül uzunluğu, modül
üzerindeki çentik sayısı, modülün yuvaya takılma biçimi. Bir diğer önemli fark olarak da 72-
pin SIMM’lerin yuvaya hafif bir açı ile yerleştirilmesi, buna karşın 168-pin DIMM’lerin
bellek yuvasına tam olarak oturması ve ana kart yüzeyine göre tam dik konumda olmasıdır.
Aşağıdaki resimde 168-pin DIMM ve 72-pin SIMM arasındaki fark gösterilmektedir.
2.2.3.SODIMM’ ler
Genellikle notebook bilgisayarlarda kullanılan bellek tipine Small Outline DIMM ya
da kısaca SO DIMM adı verilir. DIMM ile SO DIMM arasındaki fark, adından da
anlaşılacağı gibi SO DIMM’in notebook bilgisayarlarda kullanılacağı için standart
DIMM’den daha küçük olmasıdır. 72-pin SO DIMM 32 bit’i ve 144-pin SO DIMM 64 bit’i
destekler.
2.2.4. Ön Bellek (CACHE MEMORY)
Ön bellek, işlemcinin hemen yanında bulunan ve ana belleğe oranla çok düşük
kapasiteye (genellikle 1MB ' dan az) sahip olan bir yapıdır. Cache bellek, işlemcinin sık
kullandığı veri ve uygulamalara en hızlı biçimde ulaşmasını sağlamak üzere tasarlanmıştır.
İşlemcinin ön belleğe erişmesi, ana belleğe erişmesine oranla çok kısa bir süredir. Eğer
aranan bilgi, ön bellekte yoksa işlemci ana belleğe başvurur. Bunu şöyle açıklayabiliriz:
Yiyecek bir şeyler almak için markete gitmeden önce buzdolabını kontrol edersiniz, eğer
istediğiniz yiyecek dolapta varsa markete gitmezsiniz, yoksa bile olup olmadığını anlamak
sizin bir anınızı alır.
Ön bellek kullanımında tüm programlar, bilgiler ve veriler için geçerli olan temel
prensip '80/20' kuralıdır. %20 oranındaki hemen kullanılan veri ve işlem zamanının %80 ' ini
kullanır. Bu %20 ' lik veri e-posta silmek ya da göndermek için şifre girme, sabit diske dosya
kaydetme ya da klavyede hangi tuşları kullanmakta olduğunuz gibi bilgileri içermektedir.
Bunun tersi olarak geri kalan %80 ' lik veri de işlem zamanının %20 ' sini kullanır. Ön bellek
sayesinde, işlemci tekrar tekrar yaptığı işlemler için zaman kaybetmez.
Ön bellek, adeta işlemcinin 'top 10' listesi gibi çalışır. Bellek kontrolörü, işlemciden
gelen istemleri önbelleğe kaydeder. İşlemci her istemde bulunduğunda ön belleğe kaydedilir
ve en fazla yapılan istem listenin en üstüne yerleşir. Buna 'cache hit' adı verilir. Ön bellek
dolduğunda ve işlemciden yeni istem geldiğinde sistem, uzun süredir kullanılmayan (listenin
en altındaki) kaydı siler ve yeni istemi kaydeder. Böylece sürekli kullanılan işlemler, daima
ön bellekte tutulur ve az kullanılan işlemler ön bellekten silinir.
Günümüzde birçok ön bellek işlemci yongası üzerine yerleştirilmiş olarak
satılmaktadır. Bunun yanı sıra ön bellek, işlemci üzerinde ana kart üzerinde ve/veya anakart
üzerinde işlemci yakınında bulunan, ön bellek modülünü barındıran ön bellek soketi hâlinde
de bulunabilir. Ne şekilde yerleştirilmiş olursa olsun ön bellek, işlemciye yakınlığına göre
farklı seviyeler ile adlandırılır. Örneğin, işlemciye en yakın ön bellek Level 1 (L1-Birincil
Ön Bellek-Primary Cache), bir sonraki Level 2 (L2-İkincil Ön Bellek-Secondary Cache),
sonraki L3 biçiminde adlandırılır. Bilgisayarlarda ön bellekler dışında da, ön belleğe alma
işlemi yapılır.
Şimdi şunu merak ediyor olabilirsiniz, ön bellek madem bu kadar yararlı bir yapı,
neden bütün belleklerde kullanılmıyor? Bunun bir tek sebebi var. Ön belleklerde SRAM
bellek yongaları kullanılır. Bu yongalar hem çok pahalıdırlar hem de belleklerde şu anda
kullanılan DRAM ' e kıyaslandığında aynı hacimde daha az veri depolayabilmektedir. Ön
bellek sistemin performansını artırır; ancak bu işlevi belli bir noktaya kadar sürdürebilir. Önbelleğin sisteme asıl faydası, sık yapılan işlemleri kaydetmektir. Daha yüksek kapasiteli
önbellek, daha fazla veri depolayabilecektir; ancak sık kullanılan işlemlerin sayısı sınırlıdır.
Yani belli bir seviyeden sonra önbelleğin geri kalan kapasitesi, arada sırada kullanılan
işlemleri depolamak için kullanılır. Bunun da sisteme ve kullanıcıya hiçbir faydası olmaz.
2.2.5.Özel Boyutlular
RIMM işlemci üretici firmalar CPU’larının saat hızında GHz sınırını çoktan
aşmıştır. Bu üreticilerden Intel yeni işlemcisini tasarlarken daha önceleri üzerinde oynayarak
yeni işlemciler çıkardığı temel Pentium Pro çekirdeğini rafa kaldırmış, nerdeyse sıfırdan x86
çekirdeği geliştirmiştir. Yeni işlemci gelişirken GHz mertebesindeki CPU saat hızına
RAM’lerin yetişmesinin imkânsız olduğunu görmüş ve RAM modül mimarisinde yenilik
getirmenin yollarını aramıştır. Sonunda yeni işlemci ve Rambus belleğini geliştirmiştir. Bu
yeni bellekler, yeni bir modül üzerine yerleştirilmiş ve adı RIMM olmuştur.
RIMM’ler DIMM’lere benzerler; ancak pin sayıları ve çentik yapıları farklıdır.
RIMM’ler, verileri 16-bitlik paketler hâlinde aktarırlar. Hızlı erişim ve aktarım hızı
nedeniyle modüller daha fazla ısınır. Modülün ve yongaların aşırı ısınmasını önlemek için
RIMM modüllerinde modülün her iki yüzünü kaplayan “ısı dağıtıcısı” adı verilen alüminyum
kılıf kullanılır.
SO-RIMM, SO DIMM’e benzer; fakat Rambus teknolojisi kullanılarak üretilmiştir.
C-RIMM RIMM sonlandırıcı olarak tanımlanabilir. RDRAM tabanlı sisteminizde
bulunan RIMM slotlarına RDRAM’ları taktıktan sonra boş kalan slotlara C-RIMMmodüllerini takmalısınız. Bu sayede, RDRAM sinyalleri sonlandırılacak ve sistemin
çalışması için uygun bir ortam oluşmuş olacaktır. Eğer RIMM slotlarının hepsi dolu ise, CRIMM
modüllerine gerek kalmayacaktır. Eğer boşta RIMM modülleri var ise, C-RIMM
modüllerini kullanmak zorundasınız.
