Dahili Bellek

Dahili bellek, bir bilgisayarın işlemcisi ve diğer bileşenleri için hızlı ve doğrudan erişim sağlayan bir bellek türüdür. Bu bellek, diğer belleklerin aksine doğrudan işlemci içinde yer alır ve doğrudan erişime sahiptir.

Dahili bellek, önbellekler, sabit disk tampon bellekleri ve işlemci kayıtleri gibi farklı türlerde bulunabilir. Dahili bellekler, CPU tarafından kullanılan verileri ve program talimatlarını saklar ve bu şekilde daha hızlı işlem yapılmasını sağlar.

Dahili bellekler, DRAM veya SRAM teknolojileriyle üretilir. DRAM, daha yavaş ve daha ucuz olan bir teknolojidir. SRAM ise daha hızlı ve daha pahalıdır, ancak daha güçlü performans sağlar.

Dahili belleklerin boyutu, bellek hiyerarşisindeki konumuna göre değişebilir. Örneğin, işlemci kayıtları çok küçük boyutlu ancak çok hızlıdır. Önbellekler daha büyük boyutlara sahipken daha yavaşlardır. Sabit disk tampon bellekleri daha büyük boyutlara sahip olabilir ancak daha yavaştır.

Dahili bellek tasarımı, bellek önbellekleri, işlemci kayıtları ve diğer sistem bileşenleriyle birlikte ele alınır. Tasarım sürecinde bellek boyutu, hızı, gecikme süresi ve güç tüketimi gibi faktörler göz önünde bulundurulur. Ayrıca bellek erişim yöntemleri, bellek yönetim protokolleri ve veri işleme teknikleri de dahili bellek tasarımında dikkate alınır.

DRAM

DRAM (Dynamic Random Access Memory), elektronik cihazlarda kullanılan bir bellek türüdür. DRAM, birçok transistör ve kapasitörden oluşan bir yonga üzerinde yer alır. DRAM, yüksek yoğunluklu bellek gerektiren uygulamalarda kullanılır.

DRAM, yüksek kapasiteli ve düşük maliyetli olması nedeniyle çok yaygın olarak kullanılır. DRAM, hücrelerinde sakladığı verileri sürekli olarak yenilemek zorunda olduğu için "dinamik" olarak adlandırılır. Bu, DRAM'in diğer bellek türleri gibi sabit bir veri depolama alanı sağlamadığı anlamına gelir.

DRAM'in her hücresi, bir transistör ve bir kapasitörden oluşur. Bir transistör, kapasitöre erişim için bir anahtar görevi görür ve kapasitör, bir bit (0 veya 1) saklar. Kapasitörler, birbirleriyle bir dizi bağlantı noktası olan bir matris halinde düzenlenir.

DRAM, bilgisayar belleği olarak kullanıldığında, CPU'nun bellek adreslerine veri okuma ve yazma işlemleri yapabilmesi için kontrol sinyalleri sağlar. DRAM, yüksek bellek kapasitesi gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır, ancak daha yavaş çalışır ve bellek erişim süresi daha uzundur. Bu nedenle, DRAM'in özellikle yüksek performans gerektiren uygulamalarda kullanımı sınırlıdır.

DRAM teknolojisi, SDRAM (Synchronous DRAM), DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) ve GDDR SDRAM (Graphics Double Data Rate SDRAM) gibi çeşitli türevlere ayrılmıştır. Bu türevler, yüksek performans gerektiren uygulamalarda kullanılır.

SRAM

SRAM (Static Random-Access Memory), statik bellek olarak da bilinen, hızlı, güçlü ve güvenilir bir tür bellektir. SRAM, CMOS teknolojisi kullanılarak üretilir.

SRAM, her bir hücreyi 6 tranzistörden oluşan bir flip-flop kullanarak saklar. Her bir hücre, bit değerini tutmak için iki tersleyici (inverter) kullanır. Bu tersleyicilerin çıkışları, bit hücresinin değerini temsil eder. Yani, bir bit değeri saklamak için iki tersleyici kullanılır ve bu değer devre gücü kesilene kadar korunur.

SRAM, yüksek hızlı, yüksek bant genişliğine sahip ve güçlü bir bellek türüdür. Yüksek hızı nedeniyle, SRAM önbellek olarak sıklıkla kullanılır. Özellikle CPU önbellekleri gibi yerlerde, hızlı erişim ve güvenilirlik SRAM'in büyük bir avantajıdır. Ancak, DRAM'e kıyasla daha yüksek güç tüketir ve daha pahalıdır.

SRAM ve DRAM Karşılaştırması

SRAM (Static Random Access Memory) ve DRAM (Dynamic Random Access Memory), bellek teknolojileri arasında en yaygın olanlarındandır ve her birinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır.

SRAM, verileri saklamak için yüksek performanslı flip-flop devreleri kullanır ve bellek hücrelerini bir çip üzerinde daha az yoğun bir şekilde paketler. Bu nedenle SRAM, daha hızlı okuma ve yazma erişimi sağlar ve enerji tasarrufu yapar. SRAM'in dezavantajı ise DRAM'a göre daha pahalı olmasıdır.

DRAM, verileri bir kapasitörde depolar ve verileri saklamak için yenilenmesi gereken bir yüksek frekanslı sinyale ihtiyaç duyar. Bu, DRAM'in daha az pahalı ve daha yüksek kapasiteli olmasına olanak tanır. Ancak, DRAM erişim hızı SRAM'den daha yavaştır ve yenileme işlemleri performansı azaltır.

İşlemci önbelleği gibi, SRAM daha hızlı erişim sağladığı için daha küçük miktarlarda kullanılırken, DRAM daha yavaş erişim sağladığı için daha büyük miktarlarda kullanılır. Her ikisi de farklı avantajlara ve dezavantajlara sahip olduğu için, bellek tasarımında belirli bir işleve en uygun bellek türü seçilir.

ROM

ROM (Read-Only Memory), önceden programlanmış ve genellikle verileri kalıcı olarak saklamak için kullanılan bir bellek türüdür. Bu bellek türü, bir defaya mahsus yazılabilen ve okunabilen verileri içerir. ROM, özellikle bilgisayar ve diğer elektronik cihazlarda firmware olarak kullanılır.

ROM çeşitleri, programlama yöntemlerine göre değişebilir. En eski ROM türleri, PROM (Programmable Read-Only Memory) ve EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) olarak adlandırılır.

• PROM: PROM bellek, yalnızca bir kez programlanabilen bir bellektir. PROM, önceden programlanmış bir veri kümesiyle gelir ve bir yazmaç ile programlanır. Bir bit, yazıldığında, her zaman "1" olarak kalır ve değiştirilemez.
• EPROM: EPROM bellek, UV ışığı kullanılarak silinebilen bir bellektir. EPROM çipinin üzerindeki cam pencere, içindeki verileri silmek için UV ışığı geçirmek için tasarlanmıştır. Silinen veriler yeniden programlanabilir.

ROM'un bir başka türü de EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) olarak adlandırılır. EEPROM, elektrik yükü kullanılarak programlanabilen bir bellektir. EEPROM, EPROM'a göre daha hızlı ve esnek bir şekilde programlanabilir. Ayrıca, EEPROM silinip yeniden programlanabilir, EPROM gibi UV ışığına ihtiyaç duymaz.

ROM, sabit ve değişmez bir veri kümesi sağladığı için önemlidir. ROM, bilgisayarların başlatma işlemi sırasında kullanılır ve önyükleme işleminin önemli bir bileşenidir. ROM, diğer bellek türlerinden daha yavaş olmasına rağmen, önceden programlanmış bir veri kümesi sağlama yeteneği sayesinde önemlidir.