RAM belleği nedir ve nasıl çalışır?

Bilgisayarımız yavaş olduğunda, baktığımız ilk şeylerden biri yeterli RAM belleğimiz olup olmadığıdır. Ayrıca, tüm programların, oyunların ve işletim sistemlerinin sahip olduğu gereksinimlerden biri minimum RAM'dir. RAM gerçekten nedir ve ne için kullanılır? Bütün bunları ve daha fazlasını bugün bu makalede göreceğiz.

İçindekiler dizini

RAM nedir

RAM (Rasgele Erişim Belleği), genellikle aynı anakarta takılan bilgisayarımızın fiziksel bir bileşenidir. RAM çıkarılabilir ve farklı kapasitelerde modüller ile genişletilebilir.

RAM belleğin işlevi, işlemcide yürütülen tüm talimatları yüklemektir. Bu talimatlar işletim sistemi, giriş ve çıkış aygıtları, sabit sürücüler ve bilgisayarda yüklü olan her şeyden gelir.

RAM belleğinde, çalışan programların tüm verileri ve talimatları saklanır, bunlar yürütülmeden önce depolama birimlerinden gönderilir. Bu şekilde, zor beklerseniz çalıştırdığımız tüm programları kullanabiliriz.

RAM yoksa, talimatlar doğrudan sabit sürücülerden alınmalıdır ve bunlar bu rastgele erişim belleğinden çok daha yavaştır, bu da onu bilgisayarın performansında kritik bir bileşen haline getirir.

Rasgele erişim belleği olarak adlandırılır, çünkü erişim için sıralı bir sıraya uymak zorunda kalmadan bellek konumlarından herhangi birine okunabilir ve yazılabilir. Bu, bilgiye erişim için pratik olarak hiçbir bekleme aralığına izin vermez.

RAM'in fiziksel bileşenleri

Bir RAM bellek modülünün fiziksel bileşenlerine gelince, aşağıdaki parçaları ayırt edebiliriz:

Bileşen plakası

Diğer bileşenleri ve bunların her bir parçasını ileten elektrikli izleri destekleyen yapıdır.

Bu kartların her biri bir RAM bellek modülü oluşturur. Bu modüllerin her biri piyasada mevcut olanlara göre belirli bir bellek kapasitesine sahip olacaktır.

Bellek bankaları

Kayıtların saklanmasından sorumlu fiziksel bileşenlerdir. Bu bellek bankaları, depolama hücrelerini oluşturan transistörler ve kapasitörlerden oluşan entegre devre yongaları tarafından oluşturulur. Bu öğeler, içinde bilgi bitlerinin depolanmasına izin verir.

Bilginin transistörlerin içinde kalması için, içlerinde periyodik bir elektrik kaynağı gerekecektir. Bu yüzden bilgisayarımızı kapattığımızda bu bellek tamamen boş.

Bu, örneğin RAM ve SSD depolama birimleri arasındaki büyük farktır.

SSD sürücüler hakkında daha fazla bilgi edinmek için en iyi modellerin ve özelliklerinin ayrıntılı olarak açıklandığı makalemizi ziyaret edebilirsiniz:

Her RAM modülünde fiziksel olarak çiplerle ayrılmış bu bellek yuvalarının birkaçı bulunur. Bu şekilde, bir diğeri yüklenirken veya boşaltılırken bunlardan birinin bilgilerine erişmek mümkündür.

izle

Senkron RAM belleklerde, bu öğelerin okuma ve yazma işlemlerini senkronize etmekle görevli bir saat bulunur. Asenkron belleklerde bu tür bir entegre eleman yoktur.

SPD çipi

SPD (Seri Varlık Tespiti) yongası, RAM bellek modülü ile ilgili verilerin depolanmasından sorumludur. Bu veriler bellek boyutu, erişim süresi, hız ve bellek türüdür. Bu şekilde bilgisayar, açılış sırasında bunu kontrol ederek hangi RAM belleğin takılı olduğunu bilecektir.

Bağlantı yolu

Elektrik kontaklarından oluşan bu veri yolu, bellek modülü ile anakart arasında iletişime izin vermekten sorumludur. Bu eleman sayesinde anakarttan ayrı bellek modüllerine sahip olacağız, böylece yeni modüller aracılığıyla bellek kapasitesini artırabiliyoruz.

RAM bellek modülü türleri

RAM belleklerinin farklı fiziksel bileşenlerini gördükten sonra, monte ettikleri kapsülleme veya modülleri de bilmemiz gerekecek. Bu modüller temel olarak kontak pimleri ile birlikte bileşen kartından ve bağlantı veriyolundan oluşur. Diğerlerinin yanı sıra, bunlar daha önce ve şimdi en çok kullanılan modüllerdir:

• RIMM: Bu modüller RDRAM veya Rambus DRAM anılarını monte etti. Sonra onları göreceğiz. Bu modüllerde 184 bağlantı pimi ve 16 bit veri yolu bulunur. SIMM: Bu biçim eski bilgisayarlar tarafından kullanıldı. 30 ve 60 kontak modüllerine ve 16 ve 32 bit veri yoluna sahip olacağız. DIMM: Bu, şu anda sürüm 1, 2, 3 ve 4'teki DDR bellekler için kullanılan biçimdir. Veri yolu 64 bittir ve şunları içerebilir: SDR RAM için 168 pim, DDR için 184, DDR4 için DDR2 ve DDR3 ve 288. SO-DIMM: taşınabilir bilgisayarlar için özel DIMM formatı olacaktır. FB-DIMM: Sunucular için DIMM biçimi.

RAM teknolojisi türleri

Genel olarak, iki tür RAM vardır veya vardır. İşlemci ile senkronize etmek için bir saati olmayan eşzamansız tip. İçlerindeki bilgilere erişme ve bunları depolamada verimlilik ve etkinlik kazanmak için işlemci ile senkronizasyonu koruyabilen Senkron tipte olanlar. Bakalım her türden hangisi var.

Eşzamansız anılar veya DRAM

İlk DRAM (Dinamic RAM) veya dinamik RAM bellekleri asenkron tipteydi. Rasgele ve dinamik bir şekilde bilgi saklama özelliği nedeniyle DRAM olarak adlandırılır. Transistör ve kapasitör yapısı, bir verinin bir bellek hücresinde saklanması için, kapasitörün periyodik olarak çalıştırılması gerektiği anlamına gelir.

Bu dinamik anılar asenkron tipteydi, bu yüzden işlemcinin frekansını hafızanın frekansı ile senkronize edebilen hiçbir eleman yoktu. Bu, bu iki unsur arasındaki iletişimde daha az verimliliğe neden oldu. Bazı eşzamansız anılar aşağıdaki gibidir:

• FPM-RAM (Hızlı Sayfa Modu RAM): Bu bellekler ilk Intel Pentium için kullanıldı. Tasarımı, tek bir adres gönderebilmek ve karşılığında bu ardışık adreslerden birkaçını almaktı. Bu, sürekli olarak bireysel adres gönderip almanıza gerek olmadığından daha iyi yanıt ve verimlilik sağlar. EDO-RAM (Genişletilmiş Veri Çıkış RAM'i): Bu tasarım öncekinin geliştirilmesidir. Bitişik adresleri aynı anda alabilmenin yanı sıra, önceki adres sütunu da okunuyor, bu yüzden gönderildiğinde adresleri beklemeye gerek yok. BEDO-RAM (Burst Extended Data RAM): EDO-RAM'in geliştirilmesi, bu bellek işlemciye her saat döngüsünde veri patlamaları (Burt) göndermek için çeşitli bellek konumlarına erişebildi. Bu bellek asla ticarileştirilmedi.

Senkron veya SDRAM tipi bellekler

Öncekilerden farklı olarak, bu dinamik RAM, işlemciyle senkronize edebilen dahili bir saate sahiptir. Bu şekilde, iki eleman arasındaki erişim süreleri ve iletişim verimliliği önemli ölçüde artırılmıştır. Şu anda tüm bilgisayarlarımız üzerinde bu tür bir bellek çalışıyor. Farklı tiplerdeki senkron belleklere bakalım.

Rambus DRAM (RDRAM)

Bu anılar, eşzamansız DRAM'lerin tamamen yenilenmesidir. Bunu hem bant genişliği hem de iletim frekansında geliştirdi. Nintendo 64 konsolu için kullanıldılar.Bu bellekler RIMM adlı bir modüle monte edildi ve 1200 MHz frekanslara ve 64 bit sözcük genişliğine ulaştı. Şu anda kullanımdan kaldırıldı

SDR SDRAM

Onlar sadece mevcut DDR SDRAM'ın öncülleriydi. Bunlar DIMM tipi modüllerde sunuldu. Bunlar anakartın yuvalarına bağlanma olanağına sahiptir ve 168 kontaktan oluşur. Bu bellek türü maksimum 515 MB boyutunda destekledi. AMD Athlon işlemcilerde ve Pentium 2 ve 3'te kullanıldılar

DDR SDRAM (Çift Veri Hızı SDRAM)

Bunlar, farklı güncellemelerle şu anda bilgisayarlarımızda kullanılan RAM bellekleridir. DDR bellekleri, aynı saat döngüsünde (Çift Veri) aynı anda iki farklı kanaldan bilgi aktarımına izin verir.

Kapsülleme, 184 pimli bir DIMM ve maksimum 1 GB kapasiteden oluşuyordu. DDR bellekler AMD Athlon ve daha sonra Pentium 4 tarafından kullanıldı. Maksimum saat frekansı 500 MHz idi.

DDR2 SDRAM

DDR RAM'in bu evrimi sayesinde, her bir saat döngüsünde aktarılan bitler ikiye ve ikisi dönüş için 4'e (dört transfer) iki katına çıkarıldı.

Kapsülleme 240 pimli bir DIMM türüdür. Maksimum saat frekansı 1200 MHz'dir DDR2 tipi yongaların gecikme süresi (bilgi erişimi ve tepki süresi) DDR'ye göre artar, bu nedenle performanslarını azaltır. DDR2 bellekler, farklı bir voltajda çalıştıkları için DDR'lerle kurulumda uyumlu değildir.

DDR3 SDRAM

DDR standardının bir başka evrimi. Bu durumda, daha düşük bir voltajda çalışarak enerji verimliliği artırılır. Kapsülleme hala 240 pimli bir DIMM türüdür ve saat frekansı 2666 MHz'e kadar çıkar Bellek modülü başına kapasite 16 GB'a kadar çıkar.

Teknoloji sıçramasında olduğu gibi, bu DDR3 gecikme süresi öncekilerden daha yüksek olan belleklerdir ve önceki sürümlerle kurulumla uyumlu değildir.

DDR4 SDRAM

Önceki durumlarda olduğu gibi, saat frekansı bakımından 4266 MHz'e kadar ulaşılabilmesi bakımından önemli bir gelişmeye sahiptir.Teknoloji sıçramasında olduğu gibi, bu DDR4 öncekilerden daha yüksek gecikme süresine sahip ve eski teknolojiler için genişletme yuvaları.

DDR4 bellekler 288 pinli modüller monte eder.

Kullanılan adlandırma

Mevcut DDR tipi RAM'leri adlandırmak için kullanılan terminolojiye özellikle dikkat etmeliyiz. Bu şekilde hangi hafızayı aldığımızı ve ne sıklıkta olduğunu tespit edebiliriz.

Önce kullanılabilir bellek kapasitesine ve ardından "DDR (x) - (frekans) PC (x) - (veri aktarım hızı) 'na sahip olacağız. Örneğin:

2 GB DDR2-1066 PC2-8500: 1066 MHz frekansında ve 8500 MB / s aktarım hızında çalışan 2 GB DDR2 tipi RAM modülü ile uğraşıyoruz

RAM bellek çalışması

Bir RAM belleğin nasıl çalıştığını bilmek için, görmemiz gereken ilk şey, işlemciyle fiziksel olarak nasıl iletişim kurduğudur. RAM belleğin hiyerarşik sırasını dikkate alırsak, bu tam olarak işlemci önbelleğinin bir sonraki seviyesinde bulunur.

RAM denetleyicisinin işlemesi gereken üç tür sinyal vardır: veri sinyalleri, adresleme sinyalleri ve kontrol sinyalleri. Bu sinyaller temel olarak veri ve adres veriyolları ve diğer kontrol hatlarında dolaşır. Her birine bakalım.

Veri yolu

Bu hat, bilgileri bellek denetleyicisinden işlemciye ve bunu gerektiren diğer yongalara taşımaktan sorumludur.

Bu veriler 32 veya 64 bitlik elemanlar halinde gruplanır. İşlemcinin bit genişliğine bağlı olarak, işlemci 64 ise, veriler 64 bitlik bloklar halinde gruplandırılır.

Adres veri yolu

Bu satır, verileri içeren bellek adreslerini taşımaktan sorumludur. Bu veri yolu, sistem adres veri yolundan bağımsızdır. Bu hattın veri yolu genişliği, şu anda 64 bit olan RAM ve işlemcinin genişliği olacaktır. Adres veriyolu fiziksel olarak işlemciye ve RAM'e bağlıdır.

Kontrol veriyolu

Vdd güç sinyalleri, Okuma (RD) veya Yazma (RW) sinyalleri, Saat sinyali (Saat) ve Sıfırlama sinyali (Sıfırla) gibi kontrol sinyalleri bu veriyolunda hareket eder.

Çift kanallı çalışma

Çift kanal teknolojisi, iki farklı bellek modülüne eşzamanlı erişimin mümkün olması sayesinde ekipmanın performansında bir artış sağlar. Çift kanallı konfigürasyon aktif olduğunda, tipik 64 yerine 128 bit uzantının bloklarına erişmek mümkün olacaktır. Bu özellikle anakarta entegre edilmiş grafik kartları kullandığımızda fark edilir, çünkü bu durumda RAM'in bir kısmı bu grafik kartıyla kullanım için paylaşılır.

Bu teknolojiyi uygulamak için, anakartın kuzey köprüsünün yonga setinde bulunan ek bir bellek denetleyicisi gerekli olacaktır. Çift kanalın etkili olabilmesi için bellek modülleri aynı tipte, aynı kapasitede ve hızda olmalıdır. Ve anakartta belirtilen yuvalara takılmalıdır (genellikle 1-3 ve 2-4 çiftleri). Endişelenmeyin, çünkü farklı anılar olsalar bile Çift Kanalda da çalışabilecekler

Şu anda bu teknolojiyi yeni DDR4 bellekleriyle üçlü kanal, hatta dört kanal kullanarak da bulabiliriz.

RAM bellek talimat döngüsü

Çalışma şeması iki çift kanal hafızası ile temsil edilir. Bunun için, iki modülün her birinde bulunan her veri için 64 bit olan 128 bitlik bir veri yoluna sahip olacağız. Ayrıca, iki bellek denetleyicisi CM1 ve CM2 içeren bir CPU'muz olacak

Bir 64-bit veri yolu CM1'e ve diğeri CM2'ye bağlanacaktır. 64-bit CPU'nun iki veri bloğu ile çalışması için, bunları iki saat döngüsüne yayar.

Adres veriyolu, işlemcinin herhangi bir zamanda ihtiyaç duyduğu verilerin bellek adresini içerecektir. Bu adres hem modül 1 hem de modül 2 hücrelerinden olacaktır.

CPU bellek konumundan 2 veri okumak istiyor

CPU, verileri bellek konumundan 2 okumak istiyor. Bu adres, iki çift kanallı RAM bellek modülünde bulunan iki hücreye karşılık gelir.

İstediğimiz şey verileri bellekten okumak olduğu için, kontrol veriyolu okuma kablosunu (RD) etkinleştirir, böylece bellek CPU'nun bu verileri okumak istediğini bilir.

Eşzamanlı olarak, bellek veri yolu bu bellek adresini RAM'e gönderir, hepsi saatle senkronize edilir (CLK)

Bellek zaten işlemciden istek aldı, şimdi birkaç döngü sonra her iki modülden veriyi veri yolu üzerinden göndermek için hazırlayacak. Birkaç döngü sonra diyoruz çünkü RAM'in gecikmesi işlemi hemen yapmıyor.

RAM'den gelen 128 bit veri, veri yolu üzerinden, veri yolunun bir kısmı için 64 bit blok ve diğer parça için 64 bit blok gönderilecektir.

Bu blokların her biri şimdi CM1 ve CM2 bellek denetleyicilerine ulaşacak ve iki saat döngüsünde CPU bunları işleyecek.

Okuma çevrimi sona erecek. Yazma işlemini yapmak için tamamen aynı olacak, ancak kontrol veriyolunun RW kablosunu aktive edecek

Bir RAM'in iyi olup olmadığını nasıl anlarsınız

Bir RAM'in iyi veya kötü bir performansa sahip olup olmadığını bilmek için bunun belirli yönlerine bakmamız gerekecek.

• Üretim teknolojisi: Önemli olan hangi teknolojinin RAM belleğini uyguladığını bilmek olacaktır. Ayrıca, bu anakartı destekleyenle aynı olmalıdır. Örneğin, DDR4 veya DDR3 vb. İse Boyut: Diğer bir ana özellik de depolama kapasitesidir. Daha iyi, özellikle de ekipmanlarımızı oyun veya çok ağır programlar için kullanacaksak, büyük kapasiteli RAM, 8, 16, 32 GB vb. Hangi kanalın kart kapasitesi: Dikkate alınması gereken diğer bir husus, kartın çift kanala izin verip vermediğidir. Öyleyse ve örneğin 16 GB RAM takmak istiyoruz, yapılacak en iyi şey, her biri 8 GB'lık iki modül satın almak ve 16 GB'den yalnızca birini takmadan önce bunları çift kanala kurmaktır. Gecikme: Gecikme, belleğin veri arama ve yazma işlemini yapması için geçen süredir. Bu süre ne kadar düşük olursa, transfer kapasitesi ve frekans gibi diğer yönlerle de ağırlıklandırılması gerekse de daha iyidir. Örneğin DDR 4 bellekleri yüksek gecikme süresine sahiptir, ancak yüksek frekans ve veri aktarımı ile dengelenir. Frekans: belleğin çalışma hızıdır. Daha iyi.

Ayrıca ilginizi çekebilir:

Bu, RAM'in ne olduğu ve nasıl çalıştığı hakkındaki yazımızı bitirdi, umarız beğenmişsinizdir. Herhangi bir sorunuz varsa veya bir şeyi açıklığa kavuşturmak istiyorsanız, yorumlarda bırakın.