DDR(Double Data Rate) RAM

DDR(Double Data Rate) RAM RAM Nedir? Ram(Random Access Memory) işletim sisteminin, çalışan uygulama programlarının veya kullanılan verinin işlemci tarafından hızlı bir biçimde erişebildiği yerdir.RAM bilgisayarlardaki CD-ROM, disket sürücü veya sabit disk gibi depolama birimlerinden daha hızlıdır. Bilgisayar çalıştığı sürece Ram faaliyetini devam ettirir, bilgisayar kapandığı zaman ise Ram'de o an depolanmış olan veriler silinir.Bilgisayar açıldığında işletim sistemi tarafından bazı dosyalar Ram'e gönderilir ve Ram aktivitesini devam ettirir.Veri akışı genellikle sabit diskten Ram'e doğru olmaktadır. Eğer Ram dolarsa işlemci sabit diskin bir bölümünü ayırarak onu Ram olarak kullanır. İşlemci veriyi sabit diske oranla Ram'den daha hızlı bir şekilde okur. Ram'e 'Random Access' yani 'rastgele erişimli' denir. Veriler sistem tarafından belleklere sık ve belirli bir düzen dahilinde gönderilmez ya da alınmazlar. Verilerin Ram'de saklanması daha önce de belirtildiği gibi sistem çalışır durumda kaldığı sürece mümkündür.Yani sabit disklerde olduğu gibi var olan bilgilere sistem kapandıktan sonra tekrar ulaşılamaz. İşletim sistemi işlem yapacağı zaman, istenilen veriler bellekte yazılı oldukları adreslerden geri alınırlar. Bellek adreslerine hızlı bir şekilde ulaşılması sistemin genel performansını olumlu yönde etkiler. 486 işlemcili bilgisayarlardan bu yana işlemci hızları artarak sistem veriyolu hızını birkaç kez katlar hale gelmiştir. İşlemci hızıyla beraber sistem veriyolunun da hızlandırılması performans açısından güçlü sistemler oluşturulmasına imkan vermiştir. İşlemcinin çalışma frekanslarının yüksek olması sistemin veriyolundaki bilgi takılmalarını tam olarak çözümleyemedi. Dolayısı ile gelişen yazılımların performans ihtiyaçlarına cevap verebilecek nitelikteki donanımların tümünün hızlı çalışması ve birbirine uyumlu olması şart. İşlemcinin sadece hesaplama döngüsünü yükseltmek etkin bir çözüm değil. Diğer donanımlarla sistemin haberleşmesi etkin olmalı ki tüm sistem istenilen performansa ulaşabilsin. İşlemci frekansıyla karşılaştırıldığında oldukça düşük frekanslarda çalışan FSB(işlemci-sistem veriyolu) zamanla 66 MHz, 100 MHz ve 133 MHz hızlarına ulaştı. SDRAM'ler 133 MHz'e kadar çalışabiliyorlardı. Fakat 133 MHz üzerindeki FSB'lerde tıkanmalara sebep oluyorlardı. Bu nedenle yüksek frekanslarda çalışabilen, geniş veriyoluna sahip belleklere ihtiyaç vardı. Ve sonunda DDR(Double Data Rate/Çift veri transferli bellekler) üretildi. Hızlanan işlemciler, yeni işletim sistemleri ve güçlü donanımlara SDRAM'ler yetmez hale geldiği için bu yüksek hıza ayak uydurabilecek yeni teknolojiye sahip bellekler gerekir hale geldi. Ve gelişen teknolojiyle SDRAM'lerin tahtına DDR SDRAM'ler oturdu. DDR SDRAM DDR (Double Data Rate) SDRAM bellek teknolojisi, olgun SDRAM teknolojisinden gelen yeni ve devrimci bir teknolojidir. DDR belleğin yüksek performansının sırrı, SDRAM’ in tamamının iki katını sağlayarak bir saat çevrimi içinde iki veri operasyonu gerçekleştirme yeteneğidir. DDR SDRAM bellek türüne ihtiyaç duyulmasının nedeni sistem veriyolu hızlarının işlemcilerin çalışma frekanslarının çok gerisinde kalmasıdır. Günümüz işlemcilerinin veri işleme hızlarının çok yüksek olması çok hızlı bellekleri de beraberinde getirdi. DDR SDRAM, SDRAM teknolojisi üzerine dayalı, üst seviyede performans sunan, büyük yatırımlar gerektirmeyen bir bellek teknolojisidir. DDR Ram'in faydalarını şöyle sıralayabiliriz: DDR belleğin yüksek veri transferi oranı sayesinde performans artışı Grafik ağırlıklı dosyalar kullanılırken daha iyi performans Dijital ve multimedya ortamlarda daha net grafikler DDR bellek türünün olumlu yanlarından biri de açık bir standart oluşudur. Bunun anlamı üreticiler yeni bir bellek türünü üretmeye başlarken bu bellek türünü geliştiren firmaya lisans harcı ödeme mecburiyetinin olmamasıdır. DDR belleklerin çalışma ilkesi her saat sinyalinin yükselen ve alçalan noktalarında veri alışverişi yapma yeteneği olarak söylenebilir. DDR teknolojisi her saat çevriminde iki veri işlemini gerçekleştirdiğinden (SDRAM’ in her saat çevriminde tek işlemine karşı) DDR DIMM’ in gerçek veri çıkışı SDRAM DIMM’ inkinden iki kat fazladır. Örneğin; bir 200 MHz DDR DIMM bir 100 MHz bellek yolu destekler ve bir 266 MHz DDR DIMM 133 MHz bellek yoluna kadar destekler. 64 bitlik veriyolunu kullanan SDRAM bellekler herbir saat sinyalinde 8 bitlik veri paketi aktarırken, DDR belleklerde herbir saat sinyali için 16 bitlik veri paketi aktarılmaktadır. 133 MHz de çalışan bir sistem için kullanılan DDR bellek,sistemle arasında saniyede 2.128 Megabyte'lık veri transferi gerçekleştirebilmektedir. DDR Ram'in sunduğu veri bant genişliği SDRAM'den daha fazladır.100 MHz de çalışan SDRAM 800 MB/sn bellek bant genişliği sunarken, yine 100 MHz de çalışan DDR Ram'in her saat vuruşunun hem yükselen hem de alçalan tarafında veri okuyabilmesi sonucunda sunduğu bellek bant genişliği ise 1600 MB/sn dir. DIMM DDR SDRAM bellekler SDRAM'lerle hemen hemen aynı büyüklükte olsada takıldığı soket 168 pinden 184 pine çıkarıldığı için DDR belleklerle beraber yeni anakartlarda üretilmeye başlandı. 168 pin DIMM SDRAM 184 pin DIMM DDR SDRAM Bellek bant genişliğinin artırılması için iki yöntem bulunmaktadır. Bunlar: ·  Veri yolu genişliğini artırmak: Daha fazla veri pini eklenerek aynı anda transfer edilen veri miktarı artırılabilir.Fakat bu bir yere kadar devam eder. Pin sayısı arttıkça üretim maliyetide artacağı için anakart dizaynında sürekli değişiklikler yapılmak zorunda kalınacak. ·  Saat hızını artırmak: Saat hızı iki katına çıkarılarak aynı anda transfer edilen veri miktarı artırılabilir. Bu da bir noktaya kadar yapılabilir. Bunun için çok daha kaliteli bellek modüllerinin kullanılması gerekecek ki bu da üretim maliyetini oldukça artıracaktır. DDR Ram şuan her saat vuruşunda 2 veri paketi değil 4 veri paketi okuyabilmekte. Bu da bellek bant genişliğini 4,8 GB/sn gibi çok yüksek bir rakama ulaştırıyor.DDR ile beraber artık bellek bant genişliğinin artırılması için gerekli metodlarda telaffuz edilmez hale geldi. SDRAM(Syncronous Dynamic Random Access Memory)' ler, FSB(Front Site Bus/sistem veri yolu) ile aynı frekanslarda çalışıyor. SDRAM'ler 66,100 ve 133 MHz çalışma frekanslarına ulaşmışlardır.PC133 SDRAM'ler 133 MHz lik çalışma frekansıyla maksimum veri transferini 1064 Megabyte/sn düzeyinde yapabiliyorlar. Bu veri transfer oranı pek çok uygulama için yeterli olsa da gelişen işlemcilere ayak uydurabilecek bir sistem veri yoluna ihtiyaç duyuluyordu.Bu konumda DDR Ram'ler bu boşluğu doldurdu. Üretim maliyeti olarakta SDRAM'lerden pek bir farkı olmayan DDR Ram'ler geniş veri yolu gerektiren multimedya uygulamalarında çok olumlu sonuçlar verdi. Grafik işlemciyle bellek arasındaki veriyolu yetersizliği grafik kartlarının zayıf noktasıydı. İşlemciyle bellek arasındaki veriyolu yetersizliği,grafik kartlarında olduğu kadar büyük performans kayıplarına neden olmuyordu. DDR Ram bellekler güçlü grafik işlemcilerinin veri gereksinimlerini karşılamak için en iyi platformu oluşturdular. Yeni grafik kartlarında kullanılan DDR Ram bellekler 150 ve 166 MHz frekanslarında çalışabiliyor ve 300 ile 333 MHz çıkış frekansına ulaşabiliyorlar.5 ns erişimli 266 MHz DDR Ram yongalarından oluşturulan sistem belleğini kullanan bir sistemin performansı mükemmele yakın sonuçlar vermektedir. DDR Ram belleklerin sağladığı geniş veriyolu,ekran kartlarının en yüksek çözünürlüklerde bile performans kaybına uğramadan görüntü oluşturmalarına imkan sağlıyor. DDR Ram genel sistem performansında yaklaşık %5-10'luk bir artış sağlar. DDR Ram'in verimliliği SDRAM'den en az %10 daha iyidir. DDR Ram mevcut bellek sistemleri arasında en iyi fiyat/performans oranını sunan bellek teknolojisidir. Rambus hafıza mimarisi "seri veri aktarımı"na dayanmaktadır. Rambus Ram sistemindeki veri yolu bir tren gibi tek bir veri yolu üzerinde işlem yapar. Hafıza erişimi istendiğinde,hafıza veri kontrol işlemcisi,veri yolu aracılığıyla bir istek sinyali gönderir ve bu sinyal verinin nerede olduğuna bağlı olmaksızın,veri yolu kanalı üzerindeki bütün yolu aşmak zorundadır. Bu tip bir mekanizma da veri erişimi için aşırı gecikmelere,veri parazitlerine ve veri çatışmalarına yol açar.Daha da önemlisi,Rambus sisteminin çalışma frekansı azami 400 MHz'e ulaşabilir ve dolayısıyla güçlü bir yol denetleme mekanizması gerektirir. Bunların sonucunda da Rambus sisteminin ne kadar pahalı bir mimari olduğu ortaya çıkmaktadır.DDR SDRAM geleneksel SDRAM gibi "paralel veriyolu" mimarisini kullanır,fakat daha az güç harcar. Bu da, DDR'ın daha hızlı çalışmasını,az enerji harcamasını ve fazla ısı üretmemesini sağlar.Gecikme süresi, Rambus'a oranla daha düşüktür çünkü,bütün hafıza çipleri için aşılacak veriyolu uzunluğu aynıdır ve dolayısıyla yol izleme mekanizması da çok güçlü değildir. DDR bant genişliği,paralel 64-bit veriyolu ile 2100 MB/sn'ye kadardır. DDR SDRAM’lerin isimlendirmesi ise iki şekilde olmaktadır. Hızına göre ve sunduğu bant genişliğine göre. DDR SDRAM ilk geliştirildiğinde bant genişliğine göre ifade edilmeli dendi ama iki farklı isimlendirme oluştu. Hıza göre isimlendirilenler;örneğin, DDR266 veya DDR333. 266 ve 333 gibi ifadeler, bu DDR SDRAM'lerın maksimum, sırasıyla, 266 ve 333 MHz’de çalışmak için üretildiğini belirtir. Hıza göre isimlendirme, hatırlama ve kullanma açısından daha kolay. Ve genelde hıza göre isimlendirme kullanılıyor. Diğer taraftan ise, bant genişliğine göre adlandırılıyor DDR SDRAM’lar. Örneğin, 266 MHz’de çalışan bir DDR SDRAM’ın, bir diğer ifadeyle DDR266’nın, sunduğu maksimum bant genişliği 2100 MB/sn’dir. Ya da, 333 MHz’de çalışan bir DDR SDRAM’ın, bir diğer ifadeyle DDR333’ün, sunduğu maksimum bant genişliği 2700 MB/sn’dir. Bazı yerlerde bu bant genişliğine göre ifade ediliyor DDR SDRAM’ler. Örneğin, PC2700 DDR SDRAM veya PC2100 DDR SDRAM şeklinde. Burada bilinmesi gereken şey şu: PC2100 DDR SDRAM, DDR266 ile; PC2700 DDR SDRAM, DDR333 ile aynı şeyi ifade ediyor.  RDRAM RDRAM, Intelin yardımıyla hayata geçirilmiş bir bellek teknolojisidir.SDRAM ve DDR Ram'e göre çok daha fazla pahalı olması ve yapılan testlerde de RDRAM performansının pek fazla bir artısının olmaması geleceğin bellek teknolojisi olarak DDR SDRAM'i gösteriyor. RDRAM ilk olarak Intelin gelişmiş i820 çipseti ile kullanılacaktı fakat i820 nin çalışma sorunları ve RDRAM'in yüksek maliyeti, üreticileri i820 çipsetinin SDRAM'li versiyonunu çıkarmaya zorladı. RDRAM'in artısının neredeyse yok sayılabilecek kadar az olduğunu düşünerek neden halen piyasada bulunuyor sorusunun cevabı ise yenilikçi bellek teknolojisi taşımasıdır.16 bitlik geniş bir veriyolu hızı sunan Direct Rambus kanalı bellek hızının 400 MHz e kadar çıkmasına olanak tanıyor. DDR SDRAM gibi çift taraflı okuma yapabildiğinden bu hız 800 MHz e çıkıyor. DIMM modüllerini kullanan SDRAM ve DDR Ram 64 bit veriyolu bağlantısı kullanmakta.Fakat RDRAM 16 bitlik bir veriyolu üzerinde çalışıyor. Veriyolu genişliğinin daha dar olmasına rağmen daha fazla bant genişliğine RAMBUS'ın çalıştığı hızdan dolayı izin verir.Dolayısı ile daha dar olan veriyolu genişliği daha fazla hıza imkan tanıyor. RDRAM,DIMM modüllerini kullanmıyor. DIMM modulleri yerine RIMM(RAMBUS Inline Memory Module) kullanıyor.