Bilgisayarda Bulunan Bellek Türleri

Bilgisayarda bellek tipleri ROM, RAM, PROM, EPROM, EEPROM, Flash Memory, Önbellek olarak sayılabilir.

ROM BELLEK (Read Only Memory – Sadece Okunur Bellek): Programların kalıcı olarak durdu u sadece okunabilen bellek tipidir. Veri sadece ROM bellekten elde edilebilir. Hiçbir bilgi ROM belle e yazılamaz. ROM yapımcı veya kullanıcı tarafından bir daha de iştirilmemek üzere konulan program komutlarını içerir. Örne in BIOS ROM belle e konulur. ROM bellek uçucu (non-volatile) de ildir. Yani bilgisayar sisteminin enerjisi kesildi i zaman ROM’da depolanan bilgi kaybedilmez.

RAM BELLEK (Random Access Memory – Rasgele Erişimli Bellek): Çalışma şekli açısından oku/yaz belle i olarak da adlandırılır. Yani bu tür bellekler hem içeri ine bilgi yazmak hem de içeri indeki bilgiyi okumak için tasarlanmıştır. Rasgele erişimli denmesinin sebebi belle in herhangi bir yerinde bulunan verilere bir sıra takip edilmeksizin yani rasgele ve aynı sürede erişilmesidir. RAM’de saklanan bilgiler de iştirilebilir. RAM’deki bilgilere erişim, disk ya da disket sürücülerindeki erişimle karıştırılmayacak kadar hızlıdır.

Bellek sı ası (kapasitesi) byte cinsinden ölçülür.

Byte; bellek ölçü birimidir, 8 bitten oluşur. Bit ise 1 ve 0 konumu alabilen en küçük hafıza birimidir. Bellek ölçüleri ise büyükten küçü e do ru:

1 byte 8 Bit

1 Kilo Byte (KB) 1024 Byte

1 Mega Byte (MB) 1024 KB

1 Giga Byte (GB) 1024 MB

1 Tera Byte (TB) 1024 GB’dir

RAM bellekler DRAM (Dynamic RAM) ve SRAM (Statik RAM) olmak üzere iki çeşittir.

DRAM (Dynamic RAM)

Günümüz kişisel bilgisayarlarında kullanılan en popüler bellektir. Bu tür belleklerde bilgileri saklamak için elektrik yükleri kullanılır. Bilgisayarda bellek hücreleri bir kondansatör ve bir transistör ile temsil edilir. Tipik bir kondansatör aralarına yalıtkan madde olan bir çift madde olan plakadan ibarettir. Plakanın birine pozitif yük uygulandı ında di eri negatif olarak yüklenir. Plakaları ayıran yalıtkan zıt yüklerin bir birine karışmasını ya da bir birlerini nötrleştirmesini önler.

Bir kondansatör üzerindeki yük tek bitlik dijital bilgi saklayabilir. Yani kondansatör üzerinde yük var ise bit 1 de erini yoksa 0 de erini alır.

Teorikte kondansatörün plakaları arasındaki yükün sonsuza dek kalaca ına inanılır. Oysa gerçekte hiçbir yalıtkan mükemmel de ildir ve kondansatör üzerindeki yük zamanla boşalır. Bu yüzden yüklerin sönümlenmesini engellemek için kondansatörü periyodik olarak şarj eden devreler dinamik bellek yongalarına eklenmiştir. Bu devreler bilginin kaybolmasını önlemek için birkaç milisaniyede (50 ms) bir kondansatörleri yeniden şarj ederler. Böylece bellekteki bilgiler tazelenmiş olur.

Bu tip bellekler sürekli de işen yapısından ve periyodik olarak şarj edildiklerinden dolayı dinamik bellek adı verilmiştir. Dinamik bellekler di er bellek türlerine göre daha ucuz oldu u için günümüz kişisel bilgisayarlarında kullanım a ırlı ına sahiptir.

SRAM (Static RAM)

Statik RAM elektrik oldu u sürece içinde veri bitlerini saklayan bir RAM’dir. Hafıza hücrelerini temsil etmek için basit bir set/reset flip flop kullanılır. DRAM’lerden farklı olarak bilgilerin güncellenmesi gerekmemektedir. Bu da SRAM’leri hızlı yapan en önemli özelliktir. Buna karşılık pahalıdırlar. SRAM’ler genellikle bilgisayarın önbelle inde kullanılırlar.

PROM (Programable Read Only Memory Programlanabilir Yalnızca okunur bellek)

PROM’un özellikleri temelde ROM’la aynıdır. Bir kez programlanır ve bir daha programı de iştirilemez ya da silinemez. Ancak Prom’un üstünlü ü yonganın fabrikada yapılırken programlanmak zorunda olmayışıdır. Herkes satın alabilece i PROM programlayıcısı ile amaca göre PROM’a bilgi yazılabilir.

EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory Silinebilir Yalnızca Okunur Bellek)

RAM’lerin elektrik kesildi inde bilgileri koruyamaması ROM ve PROM’ların yalnızca bir kez programlanabilmeleri bazı uygulamalar için sorun yaratmıştır. Bu sorunların üstesinden gelmek için teknoloji devreye girmiş ve EPROM’lar ortaya çıkmıştır. EPROM programlayıcı aygıt yardımı ile bir EPROM defalarca programlanabilir, silinebilir. EPROM programlayıcı, EPROM’un üzerindeki kodlanmış programı mor ötesi ışınlar göndererek siler. Yonganın üzerindeki pencere, parlak güneş ışı ı EPROM’u kolayca silebilece inden, programlama işleminden sonra EPROM’un üzeri bir bantla kapatılır.

Çok yönlülükleri, kalıcı bellek özellikleri ve kolayca yeniden programlanabilirlikleri, EPROM’u kişisel bilgisayarlarda sıkça kullanılır bir konuma getirmiştir. EPROM’un sık rastlanan pratik uygulamalarından biri de dışarıdan gelen yazıcı ve bilgisayarlara Türkçe karakter seti eklemektir.

EEPROM (Electrically Erasable Read Only Memory Elektiksel olarak silinebilen programlanabilen Yalnızca okunur bellek) ve FLASH MEMORY

Bu bellek türünde bilgilerin yazılması için ve silinmesi için normal elektrik voltajı uygulanır. Di er ROM türlerinde oldu u gibi içerdi i veriyi elektrik kesilse de saklar. Gene bütün ROM türlerinde oldu u gibi RAM bellek kadar hızlı de ildir. Bu tür belleklerin bir kullanımın sınırı vardır. Bu tür bellekler üzerine bilgiler yüzlerce ya da binlerce kere yazılabilir. EEPROM’un özel bir uygulaması FLASH MEMORY’dir. Aralarındaki en önemli fark ise EEPROM’a bilgilerin byte byte yazılması FLASH’lara ise bilgilerin sabit bloklar halinde yazılmasıdır. Bu sabit bloklar 512 bytedan 256 KB’a kadar olan bir aralıkta de işir. Bu sabit bloklar halinde yazılma özelli i FLASH MEMORY’i EEPROM’a daha hızlı yapmıştır. EEPROMlarda oldu u gibi FLASH MEMORY’nin de bir yaşam süresi vardır. Bu 100.000’den 300.000 kez yazmaya kadar de işebilir.

Ön Bellek (Cache Memory)

Günümüz bilgisayarlarında hızı belirleyen en önemli faktörlerden bir tanesi de Ön bellek kullanımıdır. Günümüzde veri okuması yazması ve işlenmesi yapılan ço u bilgisayar elemanında bulunur. Önbellek aslında SRAMlerden oluşmuş bellek toplulu udur. Çalışma şekli ise işlenecek olan bilgiyi alınmak istendi inde ilk defa buraya u ranmasıdır. Ön belle in kullanım amacı işlenecek olan bilgi işlemeden önce buraya getirilerek bilgilerin işlenmeye hazır hale getirilmesidir. Genellikte Mikro işlemcilerde kullanılır ve mikro işlemcinin hızını belirleyen en önemli faktörlerden birisidir. Normalde işlenecek bilgilerin hepsi bilgisayarın ANA BELLEĞİN (RAM) ’de bulunur. İşlemci verileri işlemek için yol sistemleri ile ANA BELLEĞE gidecek ve oradan işleyece i bilgiyi alacak ve işleyecektir. Ne ANA BELLEĞİN ne de yolların hızı işlemcinin hızına yetişemez. Bu yüzden işlemcinin her veri işleme ihtiyacında ANA BELLEĞE gitmesi zaman kaybına yol açacaktır ve işlemci yeteri kadar verimli kullanılmayacaktır. İşte bu yavaşlı ı önlemek için önbellekler kullanılır. Önbellek işlemcinin yakınındadır ve işlemci ile aynı hızda veya işlemcinin yarı hızında çalışır. İşlemci işleyece i veriyi ilk önce Önbellekte arar. E er önbellekte bulmaz ise ANA BELLEĞE gider. İşlenecek bilgiler ise İşlemciye gelmeden önce önbelle e gelir. İki seviye ön bellek bulunmaktadır. Bunlar L1 (Level 1) ve L2 (Level 2)’dir. L1 işlemciye an yakın olan ve işlenmesi en muhtemel verilerin bulundu u ebatça daha küçük önbellektir. L1 önbelle in boyutu işlemci türüne göre 8 KB, 16 KB, 32 KB ve 128 KB boyutlarında olabilir. İşlemci ile aynı hızda çalışır. L2 önbellekler ise işlemciye daha uzak ve ebatça daha büyük belleklerdir. Boyutları gene işlemci türüne göre 128 KB, 256 KB ve 512 KB olabilir. Genellikle işlemci ile aynı hızda işlemcinin yarı ve 1/3 hızında çalışırlar. Önbelle in bu yararlarından faydalanılarak Sabit Disk, CD-ROM okuyucu, CD Yazıcı gibi di er aygıtlarda da kullanılmaya başlanmıştır.

BIOS’un Görevini Açıklama
BIOS her PC’de bulunan bilgisayarımızın donanım özelliklerini denetleyen, işletim sisteminden ba ımsız bir yazılımdır. BIOS’un açılımı “Basic Input/Output System”, yani “Temel Giriş/Çıkış sistemidir”. Anakartımız üzerinde bir bellek yongası üzerinde yer alan bu yazılım, henüz sabit diskimize erişmeden bilgisayarımızın yapabileceklerini belirler. PC’ler BIOS, klavyeyi, monitör ekranındaki görüntüyü, disk ve disket sürücüleri, seri ba lantıları denetlemek ve donanımla ilgili pek çok işlevi yerine getirmek için gerekli kodları içerir. PC’nizi kapasanız da BIOS yongasında bu bilgiler silinmez. BIOS’un bir di er temel görevi ise; ön başlatmayı sa lamak yani bilgisayarı ilk açan program BIOS’tur. BIOS bilgisayarı açtıktan, temel bilgisayar donanımı ile ilgili kontrolleri yaptıktan sonra görevi işletim sistemine devreder. Ayrıca BIOS İşletim sistemi ile donanım arasında aracılık yapar.

Birkaç yıl önceki PC’lerde BIOS anakart üzerindeki bir ROM yongası üzerinde yüklü idi. Bu yüzden de sık sık ROM BIOS olarak anılır. Böylece BIOS sabit diskteki hatalardan etkilenmez, herhangi bir hataya olanak tanımazdı. Son yıllarda ise bir PC’ye ba lanabilen aygıtlar arttıkça, donanım aygıtları karmaşıklaştıkça, anakartlarda bazı BIOS kökenli uyumsuzluklar ortaya çıkmaya başladı ve BIOS’ un güncellenmesi gere i do du. Yeni PC’lerdeki flash BIOS’lar güncellenebilme özelli ine sahiptirler. Böylece BIOS yazılımı buglardan (hata) arındırılmış ya da belirli sorunların giderilebildi i daha yeni bir sürüme yükseltilebiliyor. Bu tür BIOS lar EEPROM bellek yongası üzerine kaydedilirler. Di er yandan winCIH gibi bazı yeni virüsler, sabit diskteki dosyalara zarar vermekle kalmayıp BIOS’un güncellenme özelli ini istismar ederek BIOS’u silebilmektedir. Bu tür sorunlar teknik servislerde BIOS yazılımı yüklemesi veya BIOS de işimi ile giderilebilmektedir.

BIOS’lar çok az standarttadır. Bu yüzden her PC birbirine benzer özellikler taşır. Ama elbette farklı BIOS türleri oldu u gibi anakart üzerinde farklı BIOS türleri olabildi i gibi farklı özellikler içeren BIOS’lar da olabilir. BIOS’ların en yaygını Award BIOS’tur. Award firması tarafından geliştirilen Award BIOS’un yanında, anakartların artık %5-6’sında kullanılan AMI BIOS, bazı yabancı markalı bilgisayarlarda bulunan Phoneix BIOS gibi BIOS türleri de vardır.