Əməli yaddaş qurğusu

Əməli yaddaş qurğusu (ing. random-access memory – RAM) — ixtiyari müraciətə malik yaddaş olub, kompüter və digər qurğularda informasiyanın oxunması və yazılmasını təmin edən yaddaş. Kompüter söndürüldükdə ƏYQ-də saxlanılan informasiya (verilənlər) silinir. Əməli yaddaş kompüterdə iş prosesində lazım olan verilənləri özündə saxlayır. Bu verilənlər həm oxuna, həm də yazıla bilir. Əməli yaddaşa müraciət diskə müraciətdən daha tez olduğundan informasiyanın oxunması və yazılması xeyli sürətlənir. Əməli yaddaş adlandırılması da onun sürətlə işlədiyindən xəbər verir. Baxmayaraq ki, əməli yaddaşın həcmi disklərin həcmindən müqayisə olunmayacaq dərəcədə azdır, ona müraciət sürətli olduğundan əməli yaddaş kompüterdə əvəzolunmaz bir mikrosxemdir.^[1]

Kompüteri yandırdıqda ilk saniyələrdə daimi yaddaşda yazılmış proqramlar vasitəsilə xarici yaddaşda, yəni sərt diskdə saxlanılan əməliyyat sisteminin proqramları əməli yaddaşa yazılır, eləcə də bizim sonradan daxil etdiyimiz verilənlər də əməli yaddaşa yazılır. Lakin işin axırında kompüteri söndürdükdə əməli yaddaşdakılar pozulur. Odur ki, kompüteri söndürməmişdən əvvəl dəyişdirdiyimiz verilənləri xarici yaddaş qurğularında saxlamaq tələb olunur.^[1]

Kompüterin operativ yaddaşının həcmindən asılı olaraq müəyyən etmək olar ki, bu kompüterdə hansı proqramlarından istifadə etmək olar. Bu yaddaşın həcmi kifayət qədər böyük olmadıqda, bir çox proqramlar, bu kompüterdə işləməyəcək və ya çox az sürətlə işləyəcəkdir. Aşağıda kompüterdə operativ yaddaşın həcmindən asılı olaraq, hansı proqramlardan istifadə etməyin mümkün olduğu göstərilir:

1. 1 Mbayt və daha az – kompüterdə yalnız DOS əməliyyat sisteminin mühitində işləmək mümkündür. Belə kompüterlərdən yalnız mətnlərin və ya verilənlərin yığılmasında istifadə etmək olar.
2. 4 Mbayt – kompüterdə DOS, Windows 3.1 və Windows for Work Groups əməliyyat sistemlərindən istifadə etmək olar. Burada DOS sistemində iş rahat gedəcək. Digər sadalanan sistemlərdə isə proqramların iş sürəti böyük olmayacaq.
3. 8 Mbayt – Windows 3.1 və Windows for Work Groups sistemlərindən rahat istifadə etmək mümkün olacaq. Digər yeni sistemlərdə isə burada iş məsləhət bilinmir.
4. 16 Mbayt – ən yeni Windows 95 və OS/2 sistemlərində rahat iş təmin edilir.
5. 32 Mbayt və daha çox – bu cür kompüterlərdən lokal kompüter şəbəkələrində, fototəsvirlər və videofilmlər ilə iş üçün və Windows NT əməliyyat sistemində iş üçün istifadə olunur.

Fiziki olaraq iki tip yaddaş movcuddur- statik və dinamik yaddaş. Statik yaddaş tranzistorlardan istifadə olinmaqla hazırlanır və nə qədər ki, elektrik enerjisi kəsilməyib o, öz vəziyyətini saxlayır. Buna misal triqqerlər üzərində qurulmuş yaddaşı göstərmək olar. Bu tip yaddaşın səciyyəvi xüsusiyyəti onun yüksək oxunma-yazılma sürətinə malik olmasıdır. Statik yaddaşın sürətini məhdudlaşdıran amil onu təşkil edən aktiv elementlərin (tranzistorlatrın) bir dayanıqlı vəziyyətdən digərinə keçmə sürətidir. Statik yaddaşda bir baytı təşkil edən elektron elementlərin sayının nisbətən çox olması onun daha baha başa gəlməsinə səbəb olur. Bu tip yaddaşdan kəş kimi istifadə olunsa da, onun daha böyük tutum tələb olunan operativ yaddaşda istifadə olunması iqtisadi baxımdan səmərəli deyil.

Dinamik yaddaşın isə iş prinsipi kondensatorun dolması və müəyyən zaman parçasında elektrik yükünü özündə saxlamasına əsaslanır. Ardıcıl düzülmüş kiçik tutumlu kondensatorlar dinamik yaddaşın prototipini təşkil edir. Təbii ki, kondensatorların tutumu çox kiçik olduğundan elektrik yükünün saxlanması müddəti də çox kiçik olacaq. Bu da informasiyanın saxlanma müddətinin çox kiçik olması anlamına gəlir. Bu zaman dolmuş kondensatorlar məntiqi "1"-i, boş kondensatorlar isə məntiqi "0"-ı ifadə etmiş olacaqlar. Təbii ki, dinamik yaddaşda informasiyanın daim saxlanması üçün xüsusi mexanizm- bərpa (Refresh) mexanizmi nəzərdə tutulmalıdır. Bu mexanizmin funksiyası yaddaşın periodik olaraq oxunub yenidən yazılmasından (bərpasından) ibarətdir. Dinamik yaddaş mikrosxemləri üzərində qurulan operativ yaddaşın bərpası zamanı mərkəzi prosessorun yaddaşa müraciəti mümkün olmur. O, bu zaman bərpa prosesinin başa çatmasını gözləməlidir. Buna görə də dinamik yaddaşla iş sürəti nisbətən aşağı olur. Dinamik yaddaşları xarakterizə edən bir neçə parametr mövcuddur ki, bunlara ümumi olaraq yaddaşın zamanlanması və ya yaddaşın tayminqi deyirlər. Ümumiyyətlə, yaddaşla bir əməliyyat (oxuma/yazma) bir neçə mərhələdən ibarətdir. Kontrollerin bu mərhələlərə ayırdığı zaman parçalarına yaddaşın tayminqi deylilir.

Yaddaşın fiziki strukturu müəyyən sayda sətir və sütünlardan ibarətdir. Hər belə "massiv" Səhifə, səhifələr toplusu isə Bank adlanır. Yaddaşa müraciət zamanı kontroller bankın, həmin bankda səhifənin, sətir və sütunun nömrəsini göstərməlidir. Bütün bu sorğulara və xüsusilə oxuma/yazmadan sonra bankın açılıb bağlanmasına müəyyən zaman sərf olunur. Bütün bu əməliyyatlara sərf olunan ümumi zaman tayminq adlanır.

İndi tayminqin tərkib hissələri:

• RCD (RAS-to-CAS Delay). Bu, RAS (Row Address Strobe) və CAS (Column Address Strobe) siqnalları arasındakı zamandır. Bu parametr, kontrollerin yaddaş şininə RAS# и CAS# siqnallları ilə müraciət zamanı siqnalllar arasındakı intervaldır.
• CAS Latency (CL). Bu, oxuma əmri ilə ilk sözün oxunmasına icazə arasındakı zamandır. Bu parametri kiçik olan yaddaş daha sürətlə işləyir. Lakin, bu ədədin daha kiçik qoyulması yaddaşın etibarlı bərpasını şübhə altına salır. Məsələn, CAS Latency 2, məlumatların Read əmrindən yalnız iki taktdan sonra alına biləcəyini göstərir.
• RAS Precharge (RP). Bu RAS# siqnalının təkrar verilməsi üçün perioddur. Bu period ərzində yaddaşda yüklənmə gedir. Yəni, parametr kontrollerin növbəti RAS# siqnalını (sətir ünvanının inisializasiyası siqnalı) hansı zamandan sonra verə biləcəyini göstərir. Beləliklə, əməliyyatlar ardıcıllığı məhz belə gedir: RCD-CL-RP. Ancaq, bəzən tayminqi ardıcıllığına görə deyil, onun "əhəmiyyətinə" görə göstərirlər- CL-RCD-RP.
• Precharge Delay (və ya Active Precharge Delay; bəzən isə "Tras" kimi göstərirlər). Bu, sətirin aktiv olma müddətini göstərir (yəni, sətirin bağlanması zamanına düşən period). Bu parametrin qiyməti adətən 2, 3 və ya 4 такта bərabər olur.
• SDRAM Idle Timer (və ya SDRAM Idle Cycle Limit) səhifənin açıq olması zamanı takt sayını göstərir. Bundan sonra səhifə məcburi olaraq, ya digər səhifəyə müraciət etmək üçün, ya da yenilənmə (refresh) üçün bağlanır.
• Burst Length müraciət olunan ünvandan başlayaraq buferə köçürüləcək yaddaş həcmini göstərir. Bu yaddaşın yenilənməsi və ya digər qadağa halında prosessorun köçürülmüş informasiyadan istifadə etməklə fəaliyyətini davam etdirməsini təmin edir. Aydındır ki, bu parametrinin qiyməti yüksək olan yaddaşın məhsuldarlığı da yüksək olacaq.

RDRAM: Rambus DRAM

Rambus firması tərəfindən istehsal olunmuş RAM növüdür. SDRAM-lardan daha sürətlidir və bir zamanlar INTEL firması tərəfindən dəstəklənmişdir. Ancaq yüksək maliyyə və alternatif modellər səbəbiylə standartlaşmamışdır.

DDR: Double Data Rate

DDR SDRAM, SDRAM-ın transfer sürətini iki dəfə artırmışdır. 184 pin DIMM, 200 pin SO-DIMM və 172 pin Micro-DIMM paketləri istifadə olunur. Bu RAM-larla bərabər fərqli bir adlandırma da istifadə olunmuşdur (DDR400, 200 MHz saat tezliyi ilə işləyən 400 MHz DDR SDRAm-dır).

DDR SDRAM sürətləri:

DDR RAM-ların üç növ sürət adlandırılması vardır: Saat sürəti, DDR sürət adlandırılması və PC sürət adlandırılması.

Bu adlandırmalar arasındakı əlaqə isə aşağıdakı kimidir:

Saat sürəti x 2 = DDR sürət adlandırılması

DDR sürət adlandırılması x 8 = PC sürət adlandırılması.

Saat sürəti	DDR sürət adlandırılması	PC sürət adlandırılması
100 MHz	DDR200	PC1600
133 MHz	DDR266	PC2100
…..	…..	…..
300 MHz	DDR600	PC4800

DDR2 SDRAM

DDR2, DDR-in enerji sərfiyyatının azaldılması və bəzi xarakteristikalarının inkişaf etdirilməsi ilə əldə edilmişdir. Məlumatın giriş-çıxış sürəti iki dəfə artırılmışdır. DDR ilə uyğunluq təşkil etməyən 240 pin DIMM quruluşu təşkil edir.

DDR2 SDRAM-ların 4 sürət adlandırılması mövcuddur (saat sürəti, DDR I/O sürəti, DDR sürət adlandırılması, Pc sürət adlandırılması).

Saat sürəti x 2 = DDR I/O sürəti

DDR I/O sürəti x 2 = DDR sürət adlandırılması

DDR sürət adlandırılması x8 = PC sürət adlandırılması

Saat sürəti	DDR I/O sürəti	DDR sürət adlandırılması	PC sürət adlandırılması
100 MHz	200 MHz	DDR2-400	PC2-3200
…	…	…	…
200 MHz	400 MHz	DDR2-800	PC2-6400
250 MHz	500 MHz	DDR2-1000	PC2-8000

DDR3 SDRAM

Məlumatların giriş-çıxış sürəti DDR2-nin iki qatı qədər artırılmışdır. DDR2-də olduğu kimi DDR3 DIMM modulu da əvvəlkilərlə uyğunluq təşkil etmir. İnkişaf sadəcə sürətlə bağlı deyildir, daha az enerji sərfiyyatı da üstünlüklərindən biridir.

DDR3 SDRAM sürətlərinin də dörd növ adlandırılması vardır, ancaq aralarındakı əlaqə DDR2-dən bir az fərqlidir:

Saat sürəti x 4 = DDR I/O sürəti

DDR I/O sürəti x 2 = DDR sürət adlandırılması

DDR sürət adlandırılması x 8 = PC sürət adlandırılması

Saat sürəti	DDR I/O sürəti	DDR sürət adlandırılması	PC sürət adlandırılması
100 MHz	400 MHz	DDR3-800	PC3-6400
200 MHz	400 MHz	DDR3-1600	PC3-12800

DDR texnologiyasının gələcəyi (DDR4 və DDR5):

İlk DDR4 RAM-ların 2133 MHz sürətində olması və 1.2 V gərginliyə sahib olacağı gözlənilir. Sonrakı versiyalarında isə sürətin 2667 MHz-ə qaldırılacağı və istifadə olunan gərginliyin 1.0 V-a düşəcəyi söylənilməkdədir. DDR4 RAM-ların ilk olaraq PC-lərdə, daha sonra da az enerji sərfiyyatının qazandırdığı avantajlarına görə notebook və tablelərdə də isatifadəsi gözlənilir.

• "HESABLAMA MAŞINLARI VƏ KOMPÜTERLƏR HAQQINDA ÜMUMİ MƏLUMAT", t.e.d. R.Q. ƏLƏKBƏROV, AMEA İnformasiya Texnologiyaları
• M.A.Camalbəyov, R.Ə.Fərəməzov.IBM PC tipli kompüterlərin arxitekturası, sistem proqram təminatı və əməliyyat sistemləri. Bakı, H.Əliyev adına AAHM, 2009. – 307 səh.
• R.MAHMUDZADƏ, İ.SADIQOV, N.İSAYEVA. "İnformatika – 6. Ümumtəhsil məktəbləri üçün dərslik" Bakı, “Bakınəşr”, Bakı – 2013, 96 s, ISBN 978-9952-430-13-4 (1)