Menü

RANDOM ACCESS MEMORY (RAM)

07 Nisan 2015 - Hardware

Random Access Memory(RAM) microişlemci (cpu) kullanan sistemlerde verinin cpu’da işlenmeden önce geçici olarak tutulduğu veri depolarıdır.

Bilgisayarlar genellikle o an üzerinde çalıştıkları programlar ve işlemlerle ilgili bilgileri RAM denen bu hafıza parçasında tutarlar. RAM ve sabit sürücü temel olarak aynı bilgileri saklarlar, ancak işlemcinin RAM’deki bilgilere erişme ve onları işleme hızı, sabit sürücüdeki bilgilere erişme ve onları işleme hızından çok daha büyüktür.

Ram’lerin, hard diskler veya solide state disk (ssd)’lere göre avantajı oldukça hızlı olmsıdır. Ancak dezavantajı ise içinde tutulan veriler elektrik kesilince kaybolmaktadır. Bu sebebten dolayı daimi disk olarak ram2ler kullanılmamaktadır. Ram’lerin veri aktarım süreleri saniyede 0.1 ms’lerde iken bugun kullandığımız sabit disk veya ssd disklerin veri aktrım hızları 10 ms’ye seviyelerindedir.

Bunu daha iyi örneklemek gerekirse bir hard disk veya ssd disklerin saniyede 500 mb aktarım hızlarına uklaşırken, Ram2lerin aktarım hızları ise saniyede 25 gb seviyelerine ulaşmaktadır.

Bu nedenle cpu kullanan her sistem bunlara bugun smart phone cep telefonlarıda dahil olmak üzere işlemci aracılığla görevleri yerine getiren sistemlerde ram (geçici bellek) alanı mutlaka kullanılmalıdır.

Ram’lerin çalışma yapısı;

Hard disk’ler,type backup ümiteleri(manyetik kaset veya disk) ve cd-dvd okuyucuların çalışma mantığı basit olarak belirli alanlara indexlenerek(sıra numarası) ile atama yapılarak önceden belirlenmiş bir sırada veriye ulaşmaktadırlar. Bunu sebebi fiziksel materyallerininin belirli oranlarda bilgi saklamalarına müsaade etmeleridir.

Ram’ler ise durum farklıdır, Ram’lerde tutulacak veri bir sonraki aşamada işlemci tarafından işleneği için çok hızlı bir şekilde sıralanmalıdırlar. Bir ram ünitesi (yonga-chipset) farklı iki veriye ulaşmak için hemen hemen aynı süreyi harcamaktadır. Bu işlemi yaparken sıradaki okunancak veriyi sürekli en başa almasıdır. Bu bir döngü içerisinde sürekli olarak veri yer değiştirmektedir.

Ram yongaları genelde tümleşik halde bulunurlar, bu yapıya ram çubuğu olarak adlandırılır. Ram ekleme deyimi ise anakart2daki ram yuvasına ram çubukları takılma işlemine denmektedir. Bir çok sistemde ekstra ram çubuklarını takmak için ram slotları bulunmaktadır.

Ram’lerin çalışma mantığını basit olarak daha önce okulda gördüğümüz havuz problemlerine benzetebilirsiniz. Musluğu işlenecek veri, Kovayı ram ünitesi ve kovanın dibindeki delikleri ise ram slotlarına uyarlayabilirsiniz. Bu durumda ram kapasiteniz ne kadar yüksek olursa, musluktan akan verileri o kadar hızlı iletecektir ve işlemciye paketler bir okadar hızlı gönderilip, işlenmesine olanak sağlayacaktır.

 

 

Birçok kaynakta ram hem okunabilir ve yazılabilir hafıza olarak geçmektedir. Ram’leri, Read Only Memory(Rom)’dan ayıran özellik sıralı ulaşılabilir hafızanın tersi olarakda nitelendirilir.

Ram Çeşitleri ;

RAM’lerin, fiziksel yapıları ve çalışma prensipleri itibariyle mikroişlemcilerden (cpu)’lardan farklı değildirler. Tıpkı mikroişlemciler gibi, silikon üzerine işlenmiş çok sayıda transistörün, bu defa ağırlıklı olarak veri erişiminin kontrolü ve verinin saklanmasıyla ilgili belli işlevleri yerine getirmek amacıyla birbirine bağlanmasıyla ortaya çıkmış ve nispeten daha az karmaşık olan elektronik yapılar.

 

Bu yüzden mikroişlemci teknolojileriyle RAM teknolojilerini ilgilendiren konular tamamıyla ortak ele alınırlar. RAM teknoljilerini süren hedef, mikroişlemcilerde olduğu gibi, daha küçük transistörler üretmek, bu sayede aynı büyüklükte bir silikon parçasına daha fazla transistör yani daha fazla işlev sığdırmak ve silikonun daha hızlı çalışmasını sağlamaktır. Bu amaca ulaşma yolunda karşılaşılan engellerin çoğu üretim teknolojilerindeki gelişmelerle aşılmakta olup geri kalan kısım ise geliştirilen daha akıllı algoritmalar ve protokollerle çözülüyor. İşte RAM türlerini bu protokoller belirliyor.

Ram’ler depo edilme ve kullanılan algoritma şekillerine göre sınflandırılmakdırlar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Günümüzde kullanılan RAM çeşitleri ve karşılatırmaları ;

DDR (Double Data Rate); Çift veri hızı demektir. DDRRAM’lar SDRAM’ların gelişmiş versiyonudur diyebiliriz birçok yerde DDRRAM’lardan DDR SDRAM olarak geçmektedir. Yüksek performans ve veri iletişimi isteyen, 3D, Video ve Internet uygulamalarında yüksek performans sunmak için geliştirilmiştir. Bütün bu uygulamalar için gerekli performansı ve hızı sunmak için gerekli bant genişliğine sahiptir. Neden isminin DDR olmasının en büyük gerekçesi ise SDRAM deki gibi saat frekansının sadece yükselen kısmında değil saat frekansının hem yükselen hem alçalan kısmında veri transfer edebildiği olmasıdır.

     RDRAM; DDR RAM ile aynı zamanlarda çıkmıştır o dönemdeki gereksinimleri karşılayabiliyordu. Aslında ilk DDR’lar performans olarak RDRAM den daha iyi değillerdi. Fiziksel olarak DDRRAM ile RDRAM arasındaki farklar farklı bellek modülü kullanılması, farklı çentik yapıları ve pin konfigürasyonlarını gösterebiliriz. DDR ile RD arasındaki en büyük fark ise RDRAM’ın 16 bitlik, DRR ramın ise 64 bitlik veri yolu kullanmasıdır. RDRAM’ın piyasadan silinip gitmesinin en önemli sebebi fiyatlandırmasıdır. RDRAM ilk başlarda mevcut SDRAM’ların 6, 7, 8 kat daha fazla fiyatla piyasaya sürüldü daha sonraki dönemlerde bu fiyatlarda indirime gidilerek SDRAM’ların 2, 3, 4 katına kadar indirilmiştir fakat bu bile o dönemler çok pahalıydı. Aynı dönemlerde DDR ramler mevcut SDRAM’lardan biraz daha pahalıydı buda sağladığı performans bakımından normaldi. RDRAMın en büyük destekçisi Intel firmasıydı fakat RDram ın üretici olan rambus şirketinin piyasadaki aşırı katı tavrı ve aşırı pahalı fiyatlandırması RD RAM ın piyasayı DDR’a kaptırmasına yol açtı. Bu olaylardan sonra Intel 2003 yılında Rambus firmasına verdiği desteği çekmiştir.
  DDR2 RAM; DDR teknolojisinin ikinci nesil ürünüdür. Bir saat darbesinde 4 bitlik veri taşıyabilen ve sistem veri yoluyla eş zamanlı çalışabilen belleklerdir. DDR2 RAM, DDR’ dan daha az enerji kullanan ve daha hızlı çalışan bazı elektriksel karakteristiklerinin geliştirildiği bir DDR RAM’dır

DDR3 RAM; Bir saat darbesinde 8 bitlik veri taşıyabilen sistem veri yoluyla eş zamanlı çalışabilen bellektir. Sağladığı temel yarar, Giriş/Çıkış (I/O) yolunu içerdiği bellek hücrelerinden 4 kat daha hızlı kullanabilmesi ve böylece yol hızını artırarak kendinden önceki teknolojilerden aynı sürede daha fazla iş yapabilmesidir. Bununla beraber bellek, veriyi arayüze daha hızlı aktarabilmek için verileri toplayıp bir araya getiren ön toplama tamponları (prefetch buffers) ile beraber çalışır. DDR bellekler 2 ön toplama (DDR kipi, tamponlama yok), DDR2 4 ön toplama ve DDR3 bellekler ise 8 ön toplama ile çalışır.

DDR4 RAM ; Günümüzde halen çoğunlukla DDR2 bellekler kullanılsa da Intel Nehalem işlemcileriyle birlikte DDR3’ler PC’ler için bellek standardı haline gelecek yani şuan PC’ler için DDR2 den ddr3 geçiş aşamasındadır. Fakat daha DDR3’ler tam anlamıyla PC’lerde standart haline gelmemişken bellek üreticileri DDR4 PC belleğine yumuşak geçiş için yol haritasını çizdi. Geliştirme sürecine göre DDR4 2012 yılında PC’lere girecek. Bellek standardına göre ilk DDR4’ler 2,133 MHz frekansında çalışacakken yaklaşık ve bellek gerilimi 1,2 V olacak. DDR4’ler 2013 yılına gelindiğinde 2,667 MHz bellek hızına çıkılacakken bellek gerilimi 1,0 Volt’a gerileyecek. DDR4 bellekler günümüzde ekran kartı teknolojisinde kullanılmaktadır ve ekran kartlarında kullanılan bellekler bellek isminin başına G(graphic) harfi getirilerek adlandırılır yani günümüzde DDR4 bellekler GDDR4 olarak karşımıza çıkmaktadır.

DDR5 RAM; DDR3’ler yeni yeni PC teknolojisinde yerini almışken ve DDR4 belleklerin 2012 yılında piyasaya çıkacak olması DDR5 belleklerin PC dünyasına girmesi çok uzun bir zaman alacağını göstermektedir. Fakat DDR5 teknolojisi ekran kartı teknolojisin de kullanılmaya başlanmıştır. DDD5’ler ekran kartlarında kullanıldıkları için karşımıza genelde GDDR5 olarak çıkmaktadır. GDDR5, GDDR3’e göre 5 kat ve GDDR4 e göre de 4 kat daha hızlıdır. GDDR5 in en büyük özelliği hata denetimi mekanizmaları sayesinde oluşabilecek hatalar önceden belirlenerek verinin yeniden gönderilmesi istenebiliyor olmasıdır. Bu özellik önceki GDDR temelli çözümlerde bulunmuyordu.

GELECEK RAM TEKNOLOJİSİ (MRAM)
Magnetoresistive random-access memory (MRAM) adı verilen yeni bellek teknolojisi günümüz RAM’larını tarihe gömmek istiyor. Günümüzde kullanılan RAM modüllerinden 30 kat daha hızlı modülleri mümkün hale getirecek. Magnetoresistive random access memory (MRAM), bilgisayarlarımızda kullanılan RAM’lerin aksine MRAM, yazma durumunu (on/off durumunu) belirlemek için elektrikle değil, manyetik anlık açılıp kapanmalarla çalışıyor. MRAM, dijital veriyi kapasitörlerin şarj edilmesi yardımıyla taşıyan RAM teknolojisinin yerine, mıknatısların oluşturduğu manyetik alanlarda taşıyacak. MRAM’i diğer RAM’lerden ayıran en önemli özellik ise güç kaybı anında içindeki veriyi kaybetmemesi.

Geçici Sanal Bellek Oluşturma (swap işlemi);

Yoğun işgücü gerektiren uygulamalarda muhakkak ram’in kısa bir sürede olsa işlevsiz hale gelebildiğini bir çok kez yaşamışsınızdır. Ram’in yetersiz kaldığı durumlarda birçok CPU yapısı ve işletim sistemleri bir tür sanal bellek yaratma işlemi yürütür. Bu işlemde sabit disk üzerindeki geçici bir alan kullanılır. Temelde sabit disk RAM’den oldukça yavaş olduğundan bu mekanizmanın aşırı kullanımı sistem performansını yavaşlattığından tercih edilmemektedir. Ancak burada kalıcı disk birimini SSD (Solid State Disk) yapısındaysa, mekanik diske göre performansın çok yükselebilceğini belirmeliyim. Windows’da swap ayarları Bilgisayarım, özellikler, gelişmiş sistem seçenekleri, advanced, performans altında ayarlar altında, gelişmiş altında, sanal bellek kısmından işletim sisteminin kullanacağı swap alanını belirleyebilirsiniz.

Ram Frekansı nedir ?

Column Address Strobe Latency( CL ) olarak da bilinen bu değer, bellek kontrolcünün, bellek modülüne belirli bir kolondaki adrese erişerek buradaki veriyi alıp getirmesini emretmesinden sonra belleğin söz konusu veriyi alıp pinlere iletmesine kadar geçen süreyi belirler. Bu süre ne kadar kısa ise bilgisayarınızdaki işlem de o kadar hızlı ve kısa sürede gerçekleşir. Bu bağlamda CL değeri ne kadar düşük olursa, monitörlerin tepki süresinde olduğu gibi, bellek o kadar hızlıdır. Yine CL değerini artırarak belleğin çalışma temposunu düşürebilirsiniz Bu da belleğin daha yüksek frekanslarda çalışmasını mümkün kılar. Ram’in maksimum çalışma frekansı, bağlı bulunduğu anakartın dram frekans değerine bağlıdır. Örneğin anakartınız max. 1333 Mhz frekansını destekliyorsa, 1066 Mhz CL7 bir bellek modülünü 1333 MHz CL9 hızlarına yükseltmeniz mümkündür.

Yüksek frekans değerleriyle gelen bir sorunda RAM’lerin ısınma sorunudur.

DDR II ve III derken bellekler çok yüksek hızlarda çalışmaya başladılar. Bu da beraberinde daha çok güç tüketimi gerektirdi. Küçük boyutlardaki elektronik devrelerde yüksek güç tüketimi çoğu zaman elektrik sıçramasına neden olur. Bu da devrelerin ısınmasına neden olur. Benzer durum RAM’ler için de geçerli. Artan güç tüketimiyle birlikte bellekler de ısınmaya başladı.

Aşırı ısınmanın sistemin kararlılığını düşürdüğünü gören bellek üreticileri de çareyi bellek kitlerini alüminyum soğutucular ile kaplamakta buldular. Özellikle de çok yüksek hızlarda çalışan bellek modülleri aşırı ısındıklarında sistemin mavi ekran vermesine neden olabiliyorlar. Bu bağlamda ısıyı düşüren soğutucular sistemin normal şartlarda çalışmasını sağlıyor.

Ne kadar bellek boyutu sizin için yeterli?
DDR3 bellek fiyatlarının düşmesi sebebiyle bir RAM çılgınlığıdır almış başını gidiyor. 8 GB RAM miktarı bir kenara, bazı üreticilerin sistemle bilikte 16 GB bellek sunduklarını görüyoruz. Peki gerçekte kimin bu kadar belleğe ihtiyacı var?

 

Eğer oyun oynamayacaksanız 2 GB RAM kesinlikle sizin için yeteli olacaktır. Zira Windows 7’nin kendisi sık kullandığınız programları çalıştırmak için 1 GB belek kullanırken çalıştıracağınız diğer ofis gibi programlar da 1 GB’dan fazla bellek işgal etmeyecektir. Bu bağlamda 2 GB sizin için fazlasıyla yeterli olacaktır.
Eğer oyun oynayacaksanız da bu değerin 4 GB olması yeterlidir. Piyasaya çıkan oyunlar arasında henüz 4 GB’ın üzerinde sistem belleği kullanan bir oyun yok. Yine oyunların sistem belleğinden daha çok ekran kartı belleğine bağımlı olduklarını da belirtelim. Tabi bu da ancak çok yüksek çözünürlüklerde söz konusu olan bir durum.

Ancak bazı uygulalamlarda ve bizim kullandığımız gibi sistemde sanal makinalar koşturacaksak eğer en az 8GB’ın üstünde ihtiyaçlar olabilir.

Please follow and like us:
facebooktwittergoogle_pluslinkedinrssby feather
pinterestlinkedinmailby feather

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir