Random Access Memory=Rasgele Erişimli Bellek

Bilgisayarda verilerin geçici olarak depolandığı hafıza biriminin yapısını inceliyoruz.

Üstte DDR SDRAM ve altta SD RAM

Bilgisayarda verilerin geçici olarak depolandığı hafıza birimidir. CPU'nun ihtiyaç duyduğu kodları sakladığı için hızlı ve kapasitesinin çok olması performansa doğrudan etki edecektir. Rasgele erişimli olması sayesinde belleğin sıra gözetmeksizin istenen adresindeki veriler okunup yazılabilir.

Disk, CDROM ve I/O portlarından gelen ve giden veriler geçici olarak RAM üzerinde işlenmek üzere tutulur. RAMler üzerindeki bilgiyi tutabilmeleri için elektrik enerjisine ihtiyaç duyarlar. Elektrik enerjisi kesildiğinde üzerlerindeki verilerde kaybolur. Örneğin bir kelime işlem programını(word, lotus) kullanırken yazılan her şey RAM'e aktarılır. Kullanıcı onu diske kaydedene kadar RAM de kalır. Şimdi 1 sayfa yazılmış ve diske kaydedilmemiş farzedelim. Bu bir sayfa RAM de tutulacaktır. Tam bu sırada elektrik kesilse yazdığımız her şey(1 sayfa) kaybolacaktır. Önemli RAM üreticilerinden Kingston, HiLevel, Corsair, Bigboy ve Twinmos sayılabilir.

ansatör yapılar saniyede binlerce kez, yapıları gereği, boşalmaları lazımdır. Ama hafıza kontrol devresi(memory controller) yardımıyla hafıza hücresindeki yük boşalmadan tekrar şarj edilirler. Bu yapılarından dolayı dinamik bellek olarak adlandırılırlar.

RAM, her bir hücresi bir transistor ve kapasitordan oluşan 2 boyutlu(satır ve sütunlardan oluşan) matris yapıya sahiptir. Hücreler şarj edilirken hücre hücre değil, satır satır edilir. Verileri tazeleme oranı(refresh rate) satır bazında değerlendirilir. Örneğin 2K tazeleme oranına sahip bir bellekte 2048 adet satır tazeleniyor demektir.

RAM, her bir hücresi bir transistor ve kapasitordan oluşan 2 boyutlu(satır ve sütunlardan oluşan) matris yapıya sahiptir. Hücreler şarj edilirken hücre hücre değil, satır satır edilir. Verileri tazeleme oranı(refresh rate) satır bazında değerlendirilir. Örneğin 2K tazeleme oranına sahip bir bellekte 2048 adet satır tazeleniyor demektir.

RAM hafıza yapılarıyla ilgili tanımlamalar(1)

Hafıza zamanlama belirtim biçimi

Şimdi RAM hafıza yapıları ile ilgiliönemli tanımlamaları ve parametre isimlerini verelim.

Precharge: Okuma ve yazma öncesi hafıza gözlerinin şarj edilmesi için kullanılan bir terimdir.

CAS(Column Address Strobe) Latency(Sütun Adresleme Darbe Gecikmesi): SDRAM üzerinde istenen bir sütunun adreslenmesi için harcanan darbe işaret(clock cycle) sayısıdır. Gecikmeyi ifade eder. CL2(CAS2) ifadesi, 2 saat darbesinde, CL3(CAS3), 3 saat darbesinde gerçekleştiği anlamına gelmektedir. Gecikme ne kadar az ise bellek o kadar hızlıdır.

RAS(Row Address Strobe) Latency(Satır Adresleme Darbe Gecikmesi): CAS gibi SDRAM üzerinde istenen bir satırın aktif olabilmesi için gereken darbe işaret sayısıdır. Az olması belleğin hızlı olduğunu gösterir.

RAS to CAS: RAS ve CAS işlemleri arasındaki bekleme darbe miktarını gösterir. Veri depolama performansı ile ilgilidir.

RAS Precharge: Precharge ve aktif komutları arasındaki darbe işareti cinsinden zaman farkını gösterir. Precharge komutu RAM'i meşgul gösterirken aktif komutu ise RAM'in okuma yazmaya açık olduğunu gösterir. Precharge durumundaki bir hafıza gözü okuma ve yazma işlemlerine tepki gösteremez.

Activ to Precharge: Aktif ve precharge durumları arasındaki toplam geçen süredir ve maksimum değeri aşağıdaki eşitlikle bulunur.

Active to Precharge = CAS + Rast o CAS + RAS Precharge

NOT: RAM'in performansına ilişkin verilen, bekleme süreleri aşağıdaki formatta sunulur. Rakamların düşük olması RAM'in hızlı olduğunu

RAM hafıza yapılarıyla ilgili tanımlamalar(2)

SPD(Serial Presence Detect):RAM üzerinde bulunan ve içerisinde RAM le ilgili zamanlama ve frekans parametrelerini tutan EEPROM hafıza yapıdır. Amaç bilgisayar açıldığında BIOS'a RAM'i tanıtmaktır.

Bank: Hafıza soket veya modüllerinden oluşan sanal bir birimdir. Bir bellek 2 veya daha fazla banka sahip olabilir. Günümüzde bellekler daha çok 4 banka sahiptir. Hafızada bir bilgiye ulaşmak için bank, satır ve sütun adreslerinin bilinmesi gerekmektedir. Burada amaç eş zamanlı olarak bir bankta veriler işlenirken diğer bank aynı anda tazelenebilmektedir(şarj). Bu işlem dolayısıyla bant genişliğini ve performansı artırmaktadır.

Bursting: Hafızaya ardışık veri aktarımı veya hafızadan ardışık veri transferi sırasında her bir hafıza gözünün okunması veya yazılması için onay verilmesini beklemeden belirli uzunluktaki(burst length) verinin transferini gerçekleştirmeyi sağlar. Bu teknikle performans artmış olur.

Günümüzde DDR SDRAM(double-data-rate synchronous dynamic random access memory), DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM ve SDRAM yapıda hafıza ürünleri kullanılmaktadır. Anakartın desteğine göre RAM seçimi yapılmalıdır.

Bilgisayarda RAM ihtiyacı olduğunda işletim sistemi tarafından HDD üzerinde RAM gibi kullanılmak üzere virtual memory(sanal bellek) diye adlandırılan bir alan ayrılır. Bundan sonra bu alan, ek RAM olarak kullanılır. Bu durum tüm açık uygulamalarda gözle görülür bir yavaşlamaya hatta donmalara neden olur. Bir işlemci RAM'i 200 ns'de işlerse HDD ayrılan bu alanı 12.000.000 ns'de işler. Bu demektir ki; işlemci RAM üzerinden 3.5 dakikada bitirdiği aynı işi, HDD ile 4.5 ayda bitirecekti.

SD RAM ve DDR SDRAM

DDR SDRAM için band genişliği değerleri

SDRAM(Synchronous Dynamic RAM): 64 bit veri genişliğine sahiptir. Günümüz bellek yapılarından en az band genişliğine sahiptir. DDR çeşit RAM' lerin temelini oluşturur ve onlardan en az iki kat yavaş çalışır. Dinamik bellek yapısındadır. 168 pine sahiptir.

DDR SDRAM: 64 bit veri genişliğine sahiptir. Veri transferi için, saat(clock) işaretinin alçalan ve yükselen kenarlarını kullanan yapıya sahip, SDRAM çeşididir. Dolayısıyla SDRAM' e göre iki kat hızlıdır. 184pin yapıdadır.

SD RAM ve DDR SDRAM

DDR SDRAM için band genişliği değerleri

DDR3 SDRAM

DDR3 SDRAM: 64 bit veri genişliğine sahiptir. DDR yapıya sahiptir. Fakat en az güç gereksinimine sahiptir. DDR2 ye göre dahili geçici hafıza miktarı büyüktür. DDR3' ün, I/O bus frekansı DDR2'ye göre iki katı hızda çalışmaktadır. 240 pin yapıya sahiptir.

RAM Parametreleri

Kapasite: Bir bilgisayarda performansı artırmanın en temel kuralı ne kadar RAM o kadar performans demektir. Ayrıcabenchmark(performans)testlerinde işletim sistemi ve veritabanı yönetim sistemleri daha fazla RAM miktarlarında disk erişiminin azaldığı ve hafızaya daha fazla verinin alınarak kullanıldığı görülmüştür. Böylece çalışan veya çalıştırılacak olan uygulamaların tepki süresi kısalır. (Kingston 2007).

Bilgisayar kullanımı sırasında uzun süre beklemeler, HDD'nin, kullanıcının neden olduğu disk işlemi olmadan sürekli çalışması, uygulamaların uzun yanıt verme süreleri veya bir uygulamanın diğerleri kapatılmadan çalışmaması gibi durumlar RAM yetersizliğinin belirtileridir. Bilgisayara eklenecek RAM miktarı işletim sistemine göre değişiklik arz eder. Mesela ihtiyaç duyulan RAM miktarı açısındanWin98