HAFIZA ÇEŞİTLERİ.

... konulu sunumlar: "HAFIZA ÇEŞİTLERİ."— Sunum transkripti:

1 HAFIZA ÇEŞİTLERİ

2 RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)
RAM genel olarak Bilgisayar hafızası olarak bilinir. Rastgele erişilebilir bellek olarak adlandırılmıştır, çünki RAM içerisindeki herbir hücreye istenildiği anda bilgi yazılabilir ve silinebilinir, içeriği okunabilir.

3 Mikroişlemcilere benzer olarak hafıza chip leri de milyonlarca transistör ve kapasitörden oluşan entegre devrelerdir. Genel hali 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 tutmaı gereken hafıza hücrelerindeki kapasitörlerin CPU veya memory controller tarafından sürekli sürekli doldurulması gerekmektedir. Bunun için memoty kontroleri hafızayı okur ve dolu olması gerekenlerin sürekli dolu olmasını sağlar. Bu tazeleme işlemi saniyede binlerce kez yapılır.

4

5 RAM TİPLERİ SRAM Static random access memory herbir hafıza hücresi için çoklu transistör, 4 den 6 ya kadar, kullanmaktadır ve kapasitör bulundurmamaktadır. Transistör sayısı fazla olduğu için daha fazla yer kaplamakta fakat sürekli tazeleme gerektirmediği için (refresh) dinamik RAM lerden çok daha hızlı çalışmaktadır. Genel olarak Cache bellek olarak kullanılmaktadır. DRAM Dynamic random access memory bir adet transistör ve kapasitör çiftinden oluşan hafıza hücrelerine sahiptirler ve sürekli tazeleme işlemine ihtiyaç duymaktadırlar. EDO DRAM Extended data-out dynamic random access memory Bu tip RAM ler bir hafıza hücresinin (bit) sadece adresinin tespit edilmesini takiben diğer bit ile ilgili işlemleri yapmak için önceki hafıza hücresinin tam olarak doldurulmasını beklemezler, bu nedenle bir miktar hızlıdır.

6 SDRAM Synchronous dynamic random access memory SDRAM ler EDO RAM lerden biraz daha hızlıdırlar. Hafıza hücreleri için okuma ve yazma işleminde belirili bir satır, ve bu satırdaki ilgili sütunların işlem görmesi ile yaklaşık %5 lik bir hız artımı sağlanmıştır. DDR SDRAM Double data rate synchronous dynamic RAM Bu tip RAM ler SDRAM ile benzerdirler, aradaki farklılık data aktarım genişliğinde sağlanan artımdır ki bu da yüksek hız anlamına gelmektedir. RDRAM Rambus dynamic random access memory RDRAM leri diğer RAM lerden üstün ve farklı kılan özelliği kullandığı yüksek hızlı “Rambus channel” olarak adlandırılan veri yoludur. RDRAM hafıza chip leri 800 MHz hızında veri transferi ile çalışabilirler. Yüksek hızlı çalıştıklarından dolayı diğer hafıza chip lerinden daha fazla ısı üretilirler ve bu ısıyı uzaklaştırmak için kendi soğutucuları vardır. CMOS RAM CMOS RAM küçük miktardaki hafıza ihtiyaçlarını karşılamak üzere kullanılan bir tanımlamadır, örneğin bilgisayarımızdaki Hard disk ayarlarını saklamak için kullanılmaktadır. Bu RAM ler içeriklerini koruyabilmek için küçük pillerlere ihtiyaç duymaktadır.

7 VRAM VideoRAM ler ayrıca multiport dynamic random access memory (MPDRAM) olark da bilinirler ve video adaptörleri veya 3 boyutlu grafik hızlandırıcıları için kullanılırlar. "multiport" kelimesi VRAM in iki adet bağımsız erişim kanalı kullanmasından dolayı kullanılmaktadır. Bu kanallardan biri CPU diğeri ise grafik işlemcisinin RAM’e eşzamanlı erişimi için kullanılmaktadır. VRAM grafik kartı üzerinde bulunmaktadır. VRAM ihtiyacını belirleyen faktörler ekrana ait çözünürlük “resolution” ve renk derinliği “color depth” dir. RAM TAKMA İŞLEMİ

8 ROM (READ ONLY MEMORY) SALT OKUNABİLİR BELLEK
Read-only memory (ROM), firmware olarak da bilinirler, üretimleri esnasında özel bilgiler ile programlanmış Hafıza tipleridir. ROM chipleri sadece bilgisayarlarda değil birçok elektronik cihazda da kullanılmaktadır. ROM Tipleri Temel olarak beş adet ROM tipi bulunmaktadır ROM (Read Only Memory) PROM (Programmable Read Only Memory) EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) Flash memory Farklı ROM tipleri olmakla birlikte hepsi için temel iki özellik bulunmaktadır. Bu tip hafızalarda elektirik olmasa dahi bilgiler kaybolmazlar. Bu tip hafızalarda tutulan bilgiler ya değişitirilemez dir, yada değiştirilmeleri için özel işlemler gerekmektedir.

9 ROM Yapısı RAM lere benzer olarak, ROM chipleri de satır ve sutunlardan oluşan bir matris yapısına sahiptir. Fakat satır ve sütunların kesiştiği yerlerde (hafıza hücreleri), ROM chipleri RAM chiplerinden temel farklılıklar göstermektedir. RAM ler her bir hafıza hücresinde kapasitörlere erişimi sağlamak için transistör kullanırken, ROM chipleri diyod lar kullanmaktadır. Eğer bir ROM hücresindeki bilgi 1 ise satır ve sutun birleştirilir, eğer değer 0 ise satır ve sutünların kesiştiği bölgede bağlantı kesilmektedir.

10 PROM Bu tip ROM lar boş olarak temin edilip programlanabilmektedirler. Boş PROM chipleri ucuz olmakla birlikte programlanması özel araçlar ile yapılmaktadır. 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 algılanmaktadır.

11 EPROM ROM ve PROM lar ile çalışmak oldukça zaman alıcı bir işlemdir. ROM ve PROM chipleri çok pahalı olmamalarına rağmen harcanan zaman ve tek kullanımlık olmaları dikkate alındığında maliyet yüksektir. Bu durumda Erasable programmable read-only memory (EPROM) lar devreye gimiştir. Bu tip ROM chipleri defalarca yazılabildiği için maliyetleri daha düşük olmaktadır. Programlanmış bir EPROM’u silmek için özel araçlar gereklidir. Bu araçlar ile belirli frekansta Ultraviyole ışık kullanılmaktadır.

12 EEPROM EPROM lar tekrar kullanılabilirlikleri nedeni ile PROM lardan oldukça üstündürler. Fakat yinede EPROM lar ile işlem yapmak özel araçlar ve hassas laboratuvar işlemleri gerektirmektedir. EPROM lar tekrar yazılırken monte edildikleri yerden sökülüp özel cihazlarda tekrar programlanmaktadırlar ve mevcut program içerisinde bir kısım değişiklik yapılacak ise, tüm programın silinip tekrar programlanması gerekmektedir. Bu gibi zorlukları ortadan kaldırmak için Electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM) lar geliştirilmiştir. EEPROM lar; Tekrar yazılmaları için yerlerinden söülmeleri gerekmemektedir. Programın kısmen değişmesi gerektiğinde, mevcut programın tamamaının silinmesi gerekmemektedir. EEPROM ların yazılması için özel ekipmanlara ihtiyaç duyulmamaktadır.

13 EEPROM ların tekrar yazılması işleminde UV ışığınının yerine elektrik alanı kullanılmaktadır. Yazma işlemi herbir hücreye elektrik alanı uygulamak sureti ile yapılmaktadır ve eklektrik alanı her hücreye ayrı ayrı uygulanmaktadır. Bu zorunluluk EEPROM içeriğinin hızlı bir şekilde değiştirilmesini gerektiren uygulamalarda düşük hız problemini ortaya çıkarmaktadır. FLASH MEMORY Üreticiler bu problemi ortadan kaldırmak için Flash Memory leri geliştirmişlerdir. Bu tip hafızalar bir çeşit EEPROM olmakla birlikte hücreler arasındaki bağlantılar iç teller ile sağlanmakta, EEPROM un silinme işlemi tüm EEPROM için aynı anda yapılabilmekte veya blok olarak tabir edilen bazı parçalar için silme işlemi tek seferede elektrik alanı uygulama sayesinde gerçekleşmektedir. Flash hafızalar normal EEPROM lardan çok daha hızlı çalışmaktadırlar çünkü bu tip hafızlarda her defasında 512 byte lık bilgi yenilenebilmektedir, normal EEPROM larda ise bu her defasında 1 byte lık değişiklik yapılabilmektedir.