HAFIZA TİPLERİ ( MEMORY TYPES )

Tüm işlemci tabanlı sistemler hafıza gereksinimi duyar. Hafıza alanları bilgilerin CPU tarafından işlenmeyi beklediği bölgelerdir. Genel olarak hafıza tipleri geçici (volatile) ve kalıcı (non-volatile) olarak ikiye ayrılır. 

Geçici (Volatile) Hafıza

Geçici hafıza yapılarında güç kesildiğinde içerikler kaybedilir. Bu hafıza tipleri genellikle RAM (Random Access Memory) olarak adlandırılır. RAM'lerin ana özelliği barındırdığı herhangi bir hafıza hücresine direk olarak erişilebilmesidir. RAM belleklere örnek olarak SRAM (Static RAM) ve DRAM (Dynamic RAM) verilebilir. 

SRAM (Static Random Access Memory)

Her hafıza biti 6 adet transistörden oluşur, bu sebeple güç kesilmedikçe içerisindeki veri korunur. Hafıza biriminin göreceli olarak büyük olmasından dolayı boyut olarak büyüktür. DRAM ile karşılaştırılacak olursak; 

• daha pahalı,
• veri erişim hızı daha yüksek,
• standby modunda güç tüketimi daha düşüktür.

DRAM (Dynamic Random Access Memory)

Her hafıza biti 1 adet transistör ve 1 kapasitör içerir. SRAM'deki gibi güç olduğu sürece içerisindeki veri korunamaz. Kapasitörün boşlama süresi göz önüne alınarak belirli aralıklar ile hafıza içeriği güncellenmelidir.Hafıza biriminin küçük olmasından dolayı göreceli olarak daha küçüktür. SRAM ile karşılaştıracak olursak; 

• daha ucuz,
• veri erişim hızı daha yavaş,
• standby modunda güç tüketimi daha yüksektir.

Kalıcı (Non-volatile) Hafıza

Kalıcı hafıza tipleri güçleri kesilse dahi içeriklerindeki veriyi korurlar. Genellikle ROM (Read Only Memory) olarak adlandırılırlar çünkü hafıza içeriği üretim aşamasında doldurulur ve kullanım aşamasında hafıza içerikleri değiştirilemez (sadece okunabilir). Gelişen teknoloji ile bu hafıza tipleri yazılabilme ve yazılıp-silinebilme özellikleri kazanarak EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM) ve flash EEPROM (Flash Memory) olarak çeşitlendirildiler. 

ROM 

Üretim aşamasında programlanır daha sonra hafıza içeriği değiştirilemez. 

EPROM

Elektriksel olarak programlanabilir fakat programlandıktan sonra verilerin silinebilmesi için yaklaşık 20 dakika boyunca ultraviole ışığı maruz bırakılması gerekir. Her bit yapısı bir transistörden oluştuğu için yoğunluğu yüksektir. 

EEPROM

Elektriksel olarak yazılabilir ve silinebilir hafıza yapılarıdır. Yazma ve silme işlemleri her defasında bir byte değiştirilecek şekilde yapılır. Bit yapısında bir transistörden daha fazla eleman olduğu EPROM'lara göre daha pahalı ve daha büyük boyuttadır. 

FLASH EEPROM

Elektriksel olarak yazılabilir ve silinebilirler. Yazma işleminde her defasında 1 ya da 2 byte büyüklüğünde işlem yapılmasına karşın silme işlemi daha büyük boyutlar ile yapılır (page, block, sector). Silme işlemi EPROM ve EEPROM'a göre daha hızlı yapıldığı için Flash Erase EEPROM olarak isimlendirilmiş ve kısaca Flash hafıza olarak adlandırılmıştır. Flash hafıza yapıları bir ya da daha fazla bitlik veriyi saklamak için bir transistör kullanır bu sebeple fiziki boyutları küçüktür. 

Flash Hafıza Yapısı

Temel olarak NAND ya da NOR hafıza yapıları kullanılır. NOR Flash hafıza yapıları genellikle kod saklama ve işeme işlemlerinde kullanılırken NAND Flash hafıza yapıları veri saklamak için kullanılır. Bunun sebebi olarak NOR hafıza yapılarında herhangi bir bellek birimine ulaşmanın NAND yapılarına göre çok daha hızlı ve kolay olmasıdır. Bu karşın NAND hafıza yapıları, NOR hafıza yapılarına göre daha ucuz ve daha hızlı programlanabilir/silinebilir yapıdadırlar. 

NOR hafıza yapılarına seri yada paralel arayüzler üzerinden ulaşılabilirken, NAND hafıza yapılarına paralel arayüzler üzerinden ulaşılabilir. 

Diğer Hafıza Yapıları

DPRAM (Dual-Ported RAM)

DRAM belleklerin bir tipidir. Aynı anda birden çok byte büyüklüğünde verinin okunabilmesine ve yazılabilmesine izin verir. Genel olarak video işleme ve benzeri uygulamalar için tercih edilir bu sebeple en yaygın kullanılan DPRAM tipi VRAM (Video RAM) olarak adlandırılır. 

FRAM (Ferroelectric RAM)

Yapısı DRAM ile benzerlik göstermektedir. Kalıcılığın sağlanabilmesi için dielektrik yerine ferroelektrik katmanlar kullanılmıştır. Flash belleklere göre okuma/yazma hızı ve sayısı çok daha yüksek, güç tüketimi daha az olmasına karşın maliyetleri yüksektir. 

Bunların dışında üretiminde kullanılan yarı iletken malzemeler ve veri saklama teknolojilerine göre çeşitli bellek tipleri vardır. T-RAM(Thyristor RAM), Z-RAM(Zero-Capacitor RAM), NVRAM(Non-Volatile RAM), MRAM(magnetoresistive RAM), PRAM(Phase Change RAM), NRAM(Nano RAM) , FJG RAM (Floating Junction Gate RAM)vb.