Bilgisayarın En Önemli Parçalarından ‘RAM’ Aslında Nedir, Tam Olarak Ne İşe Yarar, Nasıl Çalışır?

Hesap yapma kabiliyetine sahip bütün cihazların içinde RAM (Random Access Memory) bulunuyor. Cihazlar ne kadar güçlü olursa, içinde bulunan RAM birimi de o ihtiyaca göre şekilleniyor. O yüzden “RAM nedir” sorusuna getirilmesi gereken en doğru cevap detaylı olmalıdır çünkü aslında bir sürü farklı RAM çeşidi var.

Bugün hem bir bütün olarak RAM’in ne olduğuna hem de farklı RAM çeşitlerinin nelerden sorumlu olduğuna, hangi alanlarda tercih edildiklerine yakından bakacağız. Asıl odağımız her ne kadar bilgisayar ve mobil cihazlar olsa da fotoğraf makinesi gibi cihazlarda kullanılan RAM çeşitleri hakkında da bilgi vereceğiz. 

En kısa açıklamasıyla: RAM nedir?

RAM bilgisayarın kısa süreli hafıza görevini üstlenen, oldukça hızlı bir bileşendir. RAM içerisinde anlık olarak veriler depolanır. Geçici olarak depolanan veriler, işlendikten sonra gerekli bileşene gönderildiği anda silinir. Silinen verilerin yerine ihtiyaç duyulan yeni veriler getirilir. Cihaz üzerinde yapılan her bir işlemde bu döngü tekrarlanır.

Şimdi daha detaylı bakalım: Geniş tanımıyla RAM nedir?

Yukarıda da belirttiğimiz gibi RAM aslında elektronik cihazların kısa süreli hafızası. Windows işletim sistemi, internet tarayıcıları, video oyunları, diziler ve filmler gibi aklınıza gelebilecek tüm işlemler RAM üzerinden geçiyor. Saydığımız işlemler işlemcinin direkt olarak sabit diskle iletişime geçmesi yoluyla da gerçekleştirilebilirdi ancak RAM devreye girdiği zaman işlemler çok daha hızlanıyor.

Zaman içinde SSD (Solid-State Drive)  gibi teknolojilerin de hayatımıza girmesiyle sabit disk hızlarında da önemli artışlar gözlendi. Yine de sürekli olarak kendisini tazeleyerek sabit disk ve diğer bileşenler arasında bir köprü görevi gören RAM kadar yüksek hızlara ulaşılamıyor çünkü RAM’e her saniye bütün bileşenler tarafından hatırı sayılmayacak kadar küçük gecikmelerle ulaşılabiliyor.

İnsanlardaki kısa süreli hafıza gibi, RAM de hiçbir şeyi sonsuza dek hafızasında tutamıyor. Devrelerine giden güç kesildiği gibi üzerinde tuttuğu bütün veriler siliniyor. Çalışma prensibinden dolayı, elektronik cihazlar yüksek işlem gücü gerektiren eylemleri kolaylıkla yerine getirebiliyor. Daha az işlem gücü ve kalıcılık gerektiren veriler için de sabit diskler kullanılıyor.

RAM çeşitleri nedir?

• SRAM (Statik RAM)
• DRAM (Dinamik RAM)
• SDRAM (Eş zamanlı dinamik RAM)
• DDR SDRAM (Çift veri hızlı eş zamanlı dinamik RAM)
• GDDR SDRAM (çizimsel çift veri hızlı eş zamanlı dinamik RAM)

SRAM (Statik RAM) nedir?

İki ana RAM çeşidinden biri olan SRAM’in kullanımına 1990’lı yıllarda başlandı. İsmindeki ‘statik’ ibaresi, içinde kesintisiz bir güç akımı olmasından geliyor. Buna rağmen statik RAM’ler de DRAM türü RAM’ler gibi geçici depolama için kullanılıyor. DRAM’e karşın avantajı, az güç tüketirken çok hızlı olması. Dezavantajı ise daha küçük kapasiteye sahip olup daha pahalı olması.

• SRAM’in sıkça kullanıldığı cihazlar: Dijital kameralar, yazıcılar ve yönlendiriciler

DRAM (Dinamik RAM) nedir?

Ana RAM çeşitlerinden bir diğeri olan DRAM, 1970’li ve 1990’lı yıllar arasında yaygın olarak kullanıldı. SRAM’e karşın, içindeki güç akımının düzenli olarak yenilenmesi gerekiyor. DRAM’in avantajı, daha fazla kapasiteye sahipken üretiminin daha ucuz olması. Dezavantajı ise düşük kapasitesine rağmen yüksek güç tüketimi.

• DRAM’in sıkça kullanıldığı cihazlar: Video oyun konsolları, ağ donanımları

SDRAM (Eş zamanlı dinamik RAM) nedir?

SDRAM ya da SDR SDRAM, 1993 yılında hayatımıza giren, günümüzde de hâlâ kullanılan bir DRAM alt kategorisi RAM türüdür. İsmindeki ‘eş zamanlı’ ibaresi, işlemci saatiyle eş zamanlı olarak çalışabilmesinden geliyor. Kendi saat döngüsünü işlemci saat döngüsüyle eşleyebildiği için veri transferi hızını dengeleyerek çok daha iyi bir performans sunuyor.

• SDRAM’in sıkça kullanıldığı cihazlar: Bilgisayar belleği, video oyun konsolları

DDR SDRAM (Çift veri hızlı eş zamanlı dinamik RAM) nedir?

Elektronik devrelerde nabız yerine geçen, ‘saat işareti’ denilen bir işaret vardır. Saat işareti, devre davranışlarını koordine etme amacıyla metronom olarak kullanılır. Her bir saat işareti iki kenar oluşturur. Bunlara yükselen ve alçalan kenar ismi verilir. ‘Çift veri hızlı’ (DDR) ismi, bir saat işareti başına yapılan işlem sayısı göz önünde bulundurularak verilmiş bir isimdir.

DDR teknolojisi geliştirilmeden önce, RAM’lerde ‘single data rate’ (SDR) teknolojisi kullanılıyordu. SDR bir saat işaretinin yalnızca yükselen kenarında işlem yapabilen bir teknolojiydi. DDR ise hem yükselen hem de alçalan kenarlarda işlem yapabilme kabiliyetine sahip. Yani SDR birim zamanda bir işlem yapabiliyorken, DDR iki işlem yapabiliyor.

• DDR SDRAM’in sıkça kullanıldığı cihazlar: Bilgisayar belleği

GDDR SDRAM (Çizimsel çift veri hızlı eş zamanlı dinamik RAM) nedir?

2003 yılında hayatımıza giren GDDR, aslında DDR SDRAM teknolojisinin bir alt kategorisi olarak geçiyor. Ekran kartları için özel olarak üretilen bu RAM çeşidi, günümüzün ciddi güç gerektiren oyunlarını çalıştırmak için bir zorunluluk. Tıpkı DDR RAM’lerde olduğu gibi, GDDR SDRAM’ler de kendi içinde GDDR2 ve GDDR5 gibi nesillere ayrılıyor.

GDDR SDRAM ve DDR SDRAM arasındaki temel fark ise şu: DDR SDRAM’lerin az bir gecikmeyle çok hızlı işlem yapması gerekir. GDDR SDRAM’lerde ise önemli olan şey gecikme değil, yapılan işlem sayısıdır. Yani DDR, iki şeritli 50 kilometre hız sınırı olan bir otobana benzerken GDDR, dört şeritli 80 kilometre hız sınırı olan bir otobana benzer.

• GDDR SDRAM’in sıkça kullanıldığı cihazlar: Ekran kartı, bazı tabletler

Tek kanallı ve çift kanallı RAM’in farkı nedir?

Bilgisayarlarda kullanılan RAM’ler, tek kanallı veya çift kanallı olmak üzere bağlanabilir. Buradaki kanal kelimesinin belirttiği şey, sahip olduğunuz bellek miktarını kaç farklı yuva ile elde ettiğinizdir. 8 GB RAM kullanan iki bilgisayar düşünün. Bir tanesinde tek bir yuvada, tek bir 8 GB’lık RAM takılı olsun. Diğerinde ise iki adet 4 GB kapasiteye sahip RAM takılı olsun.

İlk örnekteki RAM kullanımı, tek kanallı olarak adlandırılıyor. İkinci örnekteki kullanıma ise çift kanallı ismi veriliyor. Çift kanallı RAM kullanımı, tek kanallı RAM kullanımına göre daha avantajlı bir seçenektir. Neden mi? Gelin yine bir otoban örneği üzerinden anlatalım:

Örneğimizde kanalların yerini otobanlar, arabaların yeriniyse byte’lar alsın. Aynı hızda giden 8.192 farklı araba, tek şeritli bir otobanda, çift şeritli bir otobanda gideceğinden çok daha yavaş hızla gidecektir. İşte çift kanallı RAM kullanmanın, tek kanallı RAM kullanmaya karşı avantajlı olmasının sebebi tam olarak bu.

Peki bilgisayarlar RAM olmadan çalışabilir mi?

Bu soruya verilebilecek iki cevap var. Eğer RAM derken kastettiğimiz şey ‘rastgele erişim belleği’ görevini üstlenen herhangi bir bileşen ise cevabımız hayır. Bilgisayar, telefon ya da tablet gibi cihazlar, verileri geçici olarak depolayabileceği bir parçaya her zaman ihtiyaç duyar ancak eğer RAM derken, RAM yuvalarına taktığımız parçalardan bahsediyorsak, işte o zaman cevabımız evet.

Teorik olarak, RAM bileşeni takılı olmayan bir bilgisayar çalıştırılabilir. Oldukça uğraş ve sabır gerektiren bir süreç olsa da bir sabit diski rastgele erişimli bellek olarak kullanmak mümkün. Tabii böyle bir işlemi yapmak kolay olmamasının yanı sıra günümüzdeki bilgisayarlara oranla çok ama çok daha yavaş bir bilgisayar ortaya çıkaracaktır.

RAM, sabit disk yerine kullanılabilir mi?

Her ne kadar sabit diskleri teoride RAM olarak kullanmak mümkün olsa da tersi için aynı şey geçerli değil çünkü sabit disklerde bulunan verileri saklamak veya bir süre sonra silmek mümkün. RAM ise yalnızca geçici olarak veri depolaması için tasarlanmış bir bileşen. Bilgisayarınızı kapatırken açık olan programların, bilgisayarı yeniden açtığınızda kapalı olmasının sebebi bu.

Eğer bu noktada aklınıza Windows’un son sürümleriyle gelen, bilgisayarı yeniden açtığınız zaman tıpkı kapattığınız haliyle bulmanızı sağlayan ‘hibernasyon’ özelliği geldiyse o konuya da hemen değinelim. Hibernasyon, bilgisayar kapatılırken RAM üzerinde bulunan verilerin bir kopyasını sabit diske kaydediyor. Bilgisayar yeniden açılırken de sabit diskte bulunan verileri tekrar RAM’e aktarıyor.

Geçmişte Windows’un hızlı başlatma seçeneğiyle bağlantılı olarak çalışan hibernasyon özelliğiyle ilgili bir yazı hazırlamıştık. Aynı zamanda hızlı başlatma özelliğini kullanırsanız oluşabilecek dezavantajlardan, kapatmak isterseniz de nasıl kapatabileceğinizden bahsettiğimiz yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.

Bilgisayardaki RAM ve telefondaki RAM arasında fark var mı?

Bilgisayarlar ve mobil cihazlar tarafından kullanılan her bileşende olduğu gibi kullanılan RAM türlerinde de fark var. Günümüzdeki bilgisayarlar yukarıda da belirttiğimiz gibi genellikle DDR tür RAM kullanırken, mobil cihazlardaki yaygın RAM türü ise daha az güç tüketimi yapan ‘LPDDR’.

Bilgisayar ve mobil cihazlarda kullanılan bileşenlerin neden farklılık göstermek zorunda olduklarına, daha önce işlemcilerle ilgili yazdığımız bir yazıda değinmiştik. Burada da kısaca özetleyelim. Mobil cihazlarda alan kısıtlı olduğu için, içerideki parçaların soğutulması bilgisayarlardan daha zor. O yüzden hem cihaz boyutları küçüldüğü için hem de soğutma imkânı kısıtlı olduğu için bileşenlerin boyutlarında küçülmeye gidiliyor.

Böylelikle RAM nedir sorusuna yanıt verdiğimiz yazımızın sonuna geliyoruz. Umarız sizler için açıklayıcı bir metin olmuştur. Eğer buna benzer, farklı parçaların ne olduğunu ve işlevlerini açıkladığımız yazılar görmek istiyorsanız bunları yorumlar kısmından bizlerle paylaşabilirsiniz.

Bilgisayar donanımına dair farklı bilgiler edinmek için aşağıdaki içeriğe de göz atabilirsiniz: