RAM Verileri Nasıl Saklar Rasgele Erişim Belleği (RAM), modern bilgi işlem sistemlerinin önemli bir bileşenidir. Bir bilgisayarın veya uygulamaları, oyunları çalıştıran veya dinamik verilerle çalışan herhangi bir cihazın performansında çok önemli bir rol oynar. RAM, işlemcinin hızlı bir şekilde erişmesi gereken verileri geçici olarak depolamak için kullanılır, ancak ram’in verileri nasıl depoladığını anlamak, temel teknolojisine, yapılarına ve çalışma ilkelerine bakmayı gerektirir.
RAM nedir? RAM Verileri Nasıl Saklar
Rasgele Erişim Belleği (RAM) bir tür geçici bellektir, yani güç kapatıldığında depolanan tüm bilgilerini kaybeder. Bu, güç kesildiğinde bile verileri koruyan sabit sürücüler veya yarıiletken sürücüler (SSD’ler) gibi geçici olmayan belleğin tersidir. RAM, görevleri yürütürken cpu’nun hızla erişmesi gereken verileri tutmak için kullanılır. Buna programlar, işletim sistemi verileri ve aktif olarak kullanılan dosyalar dahildir. Ram’in en önemli özelliği, bellekteki herhangi bir yere doğrudan erişilebilmesidir, dolayısıyla “rastgele erişim” adıdır.”
Veriler ram’de Nasıl Saklanır?
Ram’deki veriler, bu değerleri temsil etmek için elektrik yükleri kullanılarak ikili değerler (‘0’ veya ‘1’) olarak depolanır. RAM, tek tek bellek hücrelerinin milyonlarca (veya boyutuna bağlı olarak milyarlarca) oluşur ve bu hücreler ikili verileri depolar. Bu hücreler, her hücre biraz veriyi temsil edecek şekilde ızgara benzeri bir düzende düzenlenmiştir.
Bellek Hücreleri
Ram’deki her bellek hücresi tipik olarak iki bileşenden oluşur:
Kondansatör: Bu, küçük bir elektrik yükü depolar.
Transistör: Bu, kapasitörün yüküne erişime izin veren veya izin vermeyen bir anahtar görevi görür.
Kondansatör ve transistörün kombinasyonu, bilgisayarlarda kullanılan en yaygın RAM türü olan dinamik ram’de (DRAM) temel bir veri depolama birimini oluşturur. DRAM’DE kapasitör şarj edilebilir (‘1’i temsil eder) veya deşarj edilebilir (‘0’ı temsil eder). Transistör, verilerin kapasitöre okunmasına veya yazılmasına izin verir.
RAM Türleri
İki ana RAM türü vardır: Dinamik RAM (DRAM) ve Statik RAM (SRAM).
Dinamik RAM (DRAM): DRAM, verileri sürekli olarak şarj sızdıran kapasitörlerde depolar. Verileri korumak için bilgilerin periyodik olarak yenilenmesi (yeniden şarj edilmesi) gerekir. Bu yenileme işlemi gereklidir çünkü kapasitörler zamanla yüklerini kaybederler. DRAM, nispeten küçük bir fiziksel alanda büyük miktarda depolamaya izin veren maliyet etkinliği ve yüksek yoğunluğu nedeniyle kişisel bilgisayarlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Statik RAM (SRAM): SRAM, kapasitörler yerine verileri depolamak için parmak arası terlik (bir devre türü) kullanır. Sram’ın avantajı, DRAM gibi yenilenmeye ihtiyaç duymaması ve güç sağlandığı sürece verilerini koruyabilmesidir. Bununla birlikte, SRAM, dram’den daha hızlı ve daha güvenilirdir, ancak üretimi daha pahalıdır, bu nedenle genellikle ana bellekten ziyade işlemcilerde daha küçük, yüksek hızlı önbellekler için kullanılır.
RAM Mimarisi
RAM, bir ızgara gibi satırlar ve sütunlar halinde yapılandırılmıştır. Bellek hücreleri bir satır ve sütun matrisi halinde düzenlenir ve her hücre, satır ve sütun tanımlayıcılarının bir kombinasyonu kullanılarak benzersiz bir şekilde ele alınabilir.
Adres Yolu: Adres yolu, erişilen bellek hücresinin satırını ve sütununu belirtmek için kullanılır.
Veri Yolu: Veri yolu, okunan veya yazılan gerçek verileri bellek hücresine taşır.
Kontrol Satırları: Bu satırlar, verileri okuma, yazma veya yenileme gibi işlemleri kontrol eder.
CPU’NUN verilere erişmesi gerektiğinde, istenen bellek hücresinin konumunu (satır ve sütun) belirtmek için adres veriyolu boyunca bir sinyal gönderir. Denetim satırları, işlemin okuma mı yoksa yazma mı olduğunu belirlemeye yardımcı olur ve veri yolu verileri aktarmak için kullanılır.
Ram’den Veri Okuma , RAM Verileri Nasıl Saklar
Cpu’nun ram’den veri okuması gerektiğinde, önce ihtiyaç duyduğu verilerin bellek adresini adres veriyoluna yerleştirir. RAM denetleyicisi, verilerin okunacağı doğru bellek hücresini (veya sistem mimarisine bağlı olarak hücre grubunu) seçmek için bu adresi kullanır. İşlem birkaç adıma ayrılabilir:
Adres Oluşturma: CPU, istenen bellek hücresinin satırını ve sütununu gösteren belirli bir adres oluşturur.
Satır Seçimi: Satır seçilir ve o satırın bellek hücrelerinde depolanan veriler etkinleştirilir.
Sütun Erişimi: Satırdaki sütun seçilir ve belirli bellek hücresinin verileri veri yolu üzerinden CPU’ya aktarılır.
Seçilen bellek hücresinden gelen veriler daha sonra daha fazla işlem için CPU tarafından okunur.
RAM’e Veri Yazma
RAM’e veri yazmak biraz farklı bir işlemdir. CPU veri yazdığında, verileri veri yoluna yerleştirir ve adres yolu üzerinden uygun bellek adresini (doğru satır ve sütuna işaret eder) gönderir. Süreç şunları içerir:
Adres Oluşturma: CPU, verilerin yazılacağı adresi belirtir.
Satır ve Sütun Erişimi: RAM denetleyicisi, belirli bellek hücresini tanımlayarak doğru satırı ve sütunu seçer.
Verilerin Yazılması: cpu’dan gelen veriler, veri yolu üzerinden seçilen bellek hücresine aktarılır. Bu veriler, daha önce o hücrede depolanan her şeyin yerini alır.
DRAM’DE kapasitör, yazılan verileri yansıtacak şekilde şarj edilir veya boşaltılır. ‘1’ yazıyorsa kapasitör şarj edilir; ‘0’ için deşarj edilir.
Dram’da ferahlatıcı
DRAM, verileri depolamak için kapasitörler kullandığından, kapasitörlerdeki yük zamanla yavaşça dağılacaktır. Veri kaybını önlemek için belleğin içeriğinin periyodik olarak yenilenmesi gerekir. Bu, verileri okuyarak ve aynı yere geri yazarak, böylece kapasitörlerdeki yükü geri yükleyerek yapılır. Yenileme işlemi, verilerin korunmasını sağlamak için saniyede binlerce kez gerçekleşir.
Bellek Erişim Hızı , RAM Verileri Nasıl Saklar
Ram’in veri okuma ve yazma hızı, bir bilgisayar sisteminin genel performansı için kritik öneme sahiptir. Veri okumak veya yazmak için erişim süresi veya gecikme süresi nanosaniye (ns) cinsinden ölçülür. Bellek hızını etkileyen faktörler şunları içerir:
Bellek Türü: DRAM, sram’den daha yavaştır, ancak aynı zamanda daha ucuzdur, bu nedenle daha çok sistem belleği olarak kullanılır.
Veri Yolu Genişliği ve Frekansı: Veri yolunun genişliği (aynı anda aktarılabilen bit sayısı) ve belleğin saat frekansı (çalışma hızı), verilere ne kadar hızlı erişilebileceğini etkiler.
Bellek Hiyerarşisi: RAM tipik olarak ikincil depolamadan (sabit sürücüler gibi) daha hızlıdır, ancak ultra hızlı erişim için sık erişilen verileri CPU’ya yakın depolayan işlemci önbelleklerinden (L1, L2, L3 önbellekleri) daha yavaştır.
RAM, verileri bir kapasitör ve bir transistörden oluşan ayrı bellek hücrelerinde depolar. DRAM, verileri periyodik olarak yenilenmesi gereken kapasitörlerde depolarken, SRAM verileri depolamak için parmak arası terlik kullanır ve yenileme gerektirmez. Veriler, cpu’nun yüksek hızlarda okuyabileceği veya yazabileceği ikili değerler olarak depolanır. İşlem, uygun bellek konumunu ele almayı, bellek hücrelerinden okumayı veya bellek hücrelerine yazmayı ve verileri bir veri yolu üzerinden aktarmayı içerir. Bir bilgi işlem sistemindeki en önemli bileşenlerden biri olan RAM, bir bilgisayarın performansının ayrılmaz bir parçasıdır, verilere hızlı erişimi kolaylaştırır ve cpu’nun görevleri verimli bir şekilde yürütmesine izin verir.
