Bilgisayarınızda muhtemelen iki tür RAM sınıfı bellek vardır. Yalnızca bir tanesi RAM olarak adlandırılır: sistem belleği veya sistem RAM'i. Bu RAM sınıfına DRAM denir. Bu sınıfta, entegre DRAM'li bazı SSD'leriniz de olabilir. Grafik kartındaki VRAM, aynı zamanda DRAM'ın bir alt kümesidir. Gerçek CPU'da farklı bir RAM tipine sahip olacaksınız ve GPU kendi kendine ölür. SRAM, kalıp içi önbellekler için kullanılır.
SRAM hızlıdır. Bununla birlikte, santimetre kare başına gigabayt açısından özellikle yoğun değildir ve bu da yüksek fiyatına katkıda bulunur. DRAM daha yavaştır. Ancak, çok daha yüksek bir depolama yoğunluğuna sahiptir ve çok daha ucuzdur. Bu nedenle, SRAM, yüksek hızlı bellek olarak işlemci kalıplarında küçük miktarlarda kullanılır ve DRAM, yukarıda açıklananlar gibi daha büyük bellek havuzları için kullanılır.
SRAM ve DRAM arasındaki fark, gerçek yapılarında belirgindir. SRAM dört ila altı transistör kullanırken DRAM tek bir transistör ve bir kapasitör kullanır. Depolama yoğunluğu karşılaştırmasının devreye girdiği yer burasıdır. DRAM'de sadece daha az parça vardır, bu da her bir bellek hücresini küçültür.
Tasarım farklılıklarının başka bir etkisi daha vardır, ancak bir tanesi ikisinin isimlendirme faktörü olacak kadar büyüktür. SRAM'deki S, Statik anlamına gelirken, DRAM'deki D, Dinamik anlamına gelir. Bu, DRAM'in düzenli olarak yenilenmesi gerekirken SRAM'ın içeriğini süresiz olarak koruyabileceğini gösterir.
Not: Bu, sabit bir güç kaynağının mevcut olduğunu varsayar. SRAM hala geçici bellektir ve güç kesilirse, tuttuğu verileri kaybeder. Tıpkı DRAM gibi.
Bellek Yenileme Nedir?
DRAM'ın devre düzeyindeki mimarisi, bir bellek hücresinin yükünün zamanla azaldığı anlamına gelir. DRAM'in verileri uzun süre saklamasına izin vermek için her bir bellek hücresi düzenli olarak yenilenmelidir. Bu konuda bilinmesi gereken birkaç temel şey var. Birincisi, hafızaya yenilenirken erişilemiyor. Bu aynı zamanda performansın DRAM hücrelerinin ne sıklıkta yenilenmeye ihtiyaç duyduğuyla sınırlı olabileceği anlamına gelir.
Genel olarak, DRAM hücreleri her 64 milisaniyede bir yenilenir, ancak bu, yüksek sıcaklıklarda yarıya iner. Her hücre sırası, bunun bir kerede olmasını önlemek için bağımsız olarak yenilenir ve her 64 milisaniyede önemli bir hıçkırığa neden olur.
Akıllıca, bellek denetleyicisi, RAM modülü, okuma verilerinin iletilmesi gibi belleği okumasını veya yazmasını engelleyen başka şeyler yaparken, yenileme döngülerinin meydana gelmesini de zamanlar. Neyse ki, bir hücreyi yenilemek için gereken süre küçüktür, genellikle 75 veya 120 nanosaniyedir. Bu, bir DRAM yongasının zamanının kabaca %0,4 ila %5'ini bir yenileme işlemi gerçekleştirerek harcadığı anlamına gelir.
DRAM Nasıl Yenilenir
DRAM'den veri okuma hakkında bilmediğiniz şey, bunun yıkıcı olduğudur. Bellek hücrelerinden veri okumak, bu verileri yok eder. Bunu kullanıcıdan gizlemek için, her okuma işlemi verileri okur ve iletir ve ön yükleme adı verilen eylemde aynı verileri tekrar bellek hücresine yazar. Ne yazık ki, kullanılan her DRAM satırına ulaşmak için standart okuma olaylarına güvenilemez, bu nedenle belirli bir yenileme işlemi gereklidir.
Yenileme işlemi o kadar karmaşık değil. Aslında, satırdaki belirli bir sütunu okumak yerine tüm satırı bir kerede yenilemeyi amaçladığından, satırı yenileme sinyali de daha küçük ve daha verimlidir. Yenileme işlemi, verileri, nispeten yavaş çıktı tamponlarından ziyade duyu yükselticilerine ve doğrudan hücrelere okur.
Bütün bunlar otomatik olarak gerçekleşir. Bellek denetleyicisi, CPU'nun farkında olmadan hepsini yönetir.
aykırı değerler
DRAM yükü azalır, ancak araştırmalar, oranın tek bir çipte bile DRAM hücreleri arasında çılgınca değiştiğini göstermiştir. En üst yüzde veya daha fazlası, standart sıcaklıklarda yenilemeye gerek kalmadan verilerini 50 saniyeye kadar tutabilir. %90'ı verileri 10 saniye, %99'u üç saniye ve %99,9'u bir saniye süreyle saklayabilir.
Ne yazık ki, bazı aykırı değerlerin çok daha sık yenilenmesi gerekiyor. En kötü senaryolara bile izin vermek için DRAM yenileme süreleri düşüktür. Bu seçim, hiçbir verinin kaybolmamasını sağlar, ancak güç kullanımını ve performansı da etkiler.
Bazı araştırmacılar, RAM hücrelerini analiz etmek ve bindirmek için alternatif yöntemler önerdiler ve daha iyi bozulma sürelerine sahip olanları kullanmayı tercih ettiler. Bu, özellikle düşük güçte pille çalışan cihazlarda yararlı olan gelişmiş güç kullanımına yol açacaktır. Bununla birlikte, değişken RAM performansı seviyelerine de yol açacaktır.
Ek olarak, sıcaklığa bağlı olarak bozunma süresindeki değişimin de hesaba katılması gerekir. Daha da kötüsü, bazı hücreler ara sıra şarj tutma performansını kaybeder, bu da buna güvenmek anlamına gelir. çok fazla olması, bazen iyi olduğu varsayılan bir hücrenin kötü olmasına ve düzenli olarak yeniden birleştirme gerekmesine neden olabilir.
Çözüm
Yenileme döngüsü, bellek hücrelerinin yenilendiği DRAM modüllerindeki süreçtir. Bu gereklidir çünkü DRAM'ın devre tasarımı yük azalmasına neden olur. Düzenli olarak yenilenen bellek hücreleri veri kaybını önler. Devre tasarımı şarjın boşalmasına neden olmadığı için SRAM'ın yenilenmesine gerek yoktur.
Not: Yenileme döngüsü, bir kullanıcının veya kuruluşun donanımın düzenli olarak güncellenmesi anlamına da gelebilir.