BELLEKLER

Bellekler, elektronik bilgi depolama üniteleridir. Kullandığımız elektronik cihazlar üzerinde bellekler yer almaktadır. Başta bilgisayarlar olmak üzere cep telefonları, el bilgisayarları, hesap makineleri, oyun konsolları, araba radyoları, video cihazları ve televizyonlarda da bellekler kullanılmaktadır.Bilgisayarlarda kullanılan bellekler, işlemcinin istediği bilgi, 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.

BELLEĞİN YAPISI

Bellek, herhangi bir şekilde elektriksel verinin depolanması işlemidir. Günümüzde hızlı ve geçici depolama anlamında kullanılmaktadır. Görevi, işlemcinin verileri işlemesi sırasında gerekli olan verileri geçici veya kalıcı olarak saklamaktır.

İşlemcinin belleklere yakınlığı ve uzaklığına göre hızları ve kapasiteleri değişir. Bellekler işlemciye yaklaştıkça kapasiteler küçülür,hızları ve fiyatları artar,. işlemciden uzaklaştıkça kapasiteler artarken hızları ve fiyatları düşer. Veriler ister sabit bir depolama kaynağından ister herhangi bir giriş kaynağından gelsin, öncelikle RAM belleğe gider. Bu aşamadan sonra işlemci, kendisi için gerekli olan küçük veri parçalarını tampon bellekte saklar. İşlemci içerisinde bulunan kaydediciler, tampon bellekteki verileri alır ve işlemcinin işlemlerini gerçekleştirir.

BELLEK ÇEŞİTLERİ

Bilgisayarın ana hafızası olan RAM’ın, sadece bir hafıza türü olduğu unutulmamalıdır. RAM’ın yanı sıra bilgisayar bünyesinde daha birçok hafıza birimi vardır. CMOS, ROM, EPROM, flash gibi kavramların hepsi birer hafıza türüdür

.

Bilgisayarlardaki bellek çeşitleri,RAM bellek ve ROM bellektir. Flash bellekler bazı durumlarda ROM belleklerden ayrı olarak tutulmaktadır.

RAM (Random Access Memory - Rastgele Erişimli Bellekler) 

RAM, işlemci tarafından işletim sisteminin, çalışan uygulama programlarının ve kullanılan verinin hızlı bir biçimde erişebildiği yerdir.Bilgisayarlardaki CD-ROM, disket sürücü veya sabit disk gibi depolama birimlerinden daha hızlıdır. Bilgisayar çalıştığı sürece RAM faaliyetini devam ettirir; bilgisayar kapandığı zaman, RAM'da bulunan veriler silinir. RAM'a yani rastgele erişimli denir. RAM’lar 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 mikroişlemciye bağlıdır. Bu adresleme yöntemiyle RAM’daki herhangi bir bellek hücresine istenildiği anda, diğerlerinden tamamen bağımsız olarak erişilebilir. İşte rastgele erişimli bellek adı da buradan gelmektedir. RAM’da istenen kayda ya da hücreye anında erişilebilir.

RAM YONGALARI

ROM(Read Only Memory - Sadece Okunabilir Bellekler) 

Standart ROM üzerindeki bilgiler hiçbir şekilde değiştirilemez veya silinemez. ROM belleğe bilgi kalıcı olarak yerleştirilmiştir ve bellek içeriği kesinlikle değiştirilemez. Bilgisayarınızı kapatsanız bile üzerindeki bilgiler gitmeyecektir. BIOS gibi bilgisayarınız için önemli bilgilerin tutulduğu bir yapıda, özel yöntemlerle silinebilen ROM çeşidi kullanılır.

ROM, sadece okunabilir bellekler için kullanılan genel bir ifadedir ve ROM bellekteki bilgiler kalıcıdır. İlk üretilen ROM sadece okunabilir özelliktedir. Daha sonra üretilen ROM çeşitleri üzerinde elektriksel yöntemlerle değişiklik yapılabilmektedir. Bu tipteki hafıza birimleri elektrik kesildiğinde dahi bilgilerin saklanması gerektiği durumlarda kullanılmaktadır. Genel olarak üç gruba ayrılır.

• PROM: ( Programable Read Only Memory-Programlanabilir Yalnızca Okunur Bellek ) 

PROM’un özellikleri temelde ROM’la aynıdır. Bir kez programlanır ve bir daha bu program üzerinde herhangi bir değişiklik yapılamaz ancak PROM’un üstünlüğü, yonganın fabrikada yapılırken programlanmak zorunda olmayışıdır. Herkes satın alabileceği PROM programlayıcısıyla amacına göre PROM’a bilgi yazabilir.

• EPROM: ( Erasable Programmable Read Only Memory – Silinebilir Programlanabilir Yalnızca Okunur Bellek ) 

RAM’ların, 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 yardımıyla 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.

• EEPROM: ( Electrically Erasable Read Only Memory - Elektiksel Olarak Silinebilen Programlanabilen Yalnızca Okunur Bellek ) 

Bilgisayar BIOS'larının kullandığı ROM tipi EEPROM'dur. EPROM'a benzer olarak EEPROM'da silinebilir ve yazılabilir. Adı üzerinde silme işini elektriksel olarak yapabiliyorsunuz.

BIOS'lar EEPROM kullanır. Bu sayede ana kart üreticileri, güncelleşmiş BIOS'larını yazabiliyorlar. Bu bellek türü; mobil uygulamalarda, cep telefonlarında , sayısal işlemcilerde, modemlerde, BIOS’larda, dijital kameralarda ve PDA’larda kullanılmaktadır.

• FLASH Bellekler: 

Bu tip hafızalar, bir çeşit EEPROM olmakla birlikte hücreler arasındaki bağlantılar, iç tellerle sağlanmaktadır. Aralarındaki en önemli fark ise EEPROM’a bilgilerin byte byte yazılması Flashlara ise bilgilerin sabit bloklar hâlinde yazılmasıdır.

RAM BELLEK ÇEŞİTLERİ

Statik ve dinamik RAM olarak ikiye ayrılır.

• SRAM (Static RAM - Statik RAM) SRAM (Statik Rastgele Erişimli Bellek)

Bellek hücresinde 4 ile 6 arasında transistor bulundurur. Bellek hücrelerinde kapasitör yoktur, Flip- Flop ve invertörler bulunur. Matris gibi dizayn edilirler. 

SDRAM içerisindeki veriyi yenileme ihtiyacı duymaz. Bu sayede Dinamik RAM’lara göre daha hızlıdır. SRAM’lar genellikle ön bellek olarak kullanılır. Maliyeti yüksek bir bellek çeşididir. Bu nedenle, tampon bellek olarak kapasiteleri az miktarlarda bulunmaktadır. 

SRAM Çeşitleri:

1. ASRAM: Bu RAM, 386 işlemcilerle beraber asenkron olarak çalıştı. Asenkron denmesi işlemci ile aynı hızda çalışıyor olmasıdır. Yani işlemci ile aynı hızda çalışmıştır. 
2. BSRAM (Burst Static RAM): Bu RAM işlemci, teknolojisinin gelişmesiyle beraber L2 cache bellek olarak kullanıldı. 
3. PBSRAM (Pipeline Burst RAM): Pipeline mimarisini kullanan sistem hızı ile eşdeger çalışan bir statik bellek türüdür.

• DRAM (Dynamic RAM - Dinamik RAM) :

DRAM, milyonlarca transistör ve kapasitörden oluşan entegre devrelerdir. Bir transistör ve bir kapasitör birlikte bir hafıza hücresini oluşturur. Bu hafıza hücresi tek bir bit bilgiyi temsil eder. Bellek hücrelerinde veri tazeleme devreleri bulunur. Bu devrelerle veriler canlı tutulur. Statik belleklere göre daha ucuzdurlar.


DRAM Türleri ve Performans

• SIMM(Sıngle Inline Memory Module)

SIMM (Single Inline Memory Module -Tek Sıralı Hafıza Modülü), artan RAM ihtiyacına karşın PCB üzerine RAM yongalarının yerleştirildiği ilk çözümdür.

• DIMM

DIMM, SIMM’ye oldukça benzemektedir. Tıpkı SIMM’ler gibi birçok DIMM belleklerde yuvalarına dikey olarak yerleştirilir.

• RIMM

RIMM’ler DIMM’lere benzer; ancak pin sayıları ve çentik yapıları farklıdır. RIMM’ler, verileri 16-bit’lik 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. Bu kılıflar DDR3 DIMM’lerde de kullanılmaktadır.