Durağan Rastgele Erişimli Bellek (İngilizce: Static Random Access Memory), yarı-iletken bir bellek türüdür.
Durağan (“static”) kelimesi, sürekli tazelenmesi gereken devingen RAM’in (DRAM) aksine, belleğe güç verildiği sürece belleğin içeriğini koruduğunu belirtir (Bununla beraber, SRAM, salt okunur bellek ROM ve flaş bellek ile karıştırılmamalıdır).
Rastgele Erişim (“Random access”) hafızanın içerdiği konumlara, daha önce erişilmiş olan konumlara bakılmaksızın erişilebileceğini yani yazılıp okunabileceğini belirtir.
SRAM içindeki her bit; her biri, iki adet çapraz eşlenmiş tersleyici(inverter) oluşturan transistörlerden dört tanesi üzerine kurulmuştur. Bu hafıza hücresi(bit), genelde “1” ve “0” ifade etmek için kullanılan iki durağan duruma sahiptir. İki adet fazladan erişim (access) transistörü, okuma ve yazma işlemleri sırasında hafıza hücresine erişimi denetlemek üzere hizmet verirler. Bir hafıza hücresini (bit) saklamak için özellikle altı adet MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) gerekmektedir. (4: okuma-yazma 2: erişim)
Bakışımlı (simetrik) devre yapısı bir hafıza konumdaki değerin DRAM’e göre çok daha hızlı okunmasına olanak tanır. SRAM’in daha hızlı olmasını sağlayan, DRAM’le arasındaki bir başka fark ise tüm adres bitlerini bir kerede alan özel çiplerdir. Buna karşılık DRAM’lerin sahip olduğu yarar iki yarım parça halinde çoklanmış adresler kullanmasıdır. İki parça halinde çoklanması demek aynı paket içerisindeki pinler üzerinde, boyutları ve maliyeti düşürmek üzere küçük değerli bitlerin yüksek değerli bitleri izlemesi demektir.
SRAM, synchronous (zamanuyumlu) DRAM anlamında olan SDRAM ile karıştırılmamalıdır. SDRAM tamamen SRAM’den farklıdır. Ayrıca pseudostatic (pseudo: yalancı static: durağan) RAM (PSRAM) denen, kendini SRAM’miş gibi maskeleyen DRAM’le karıştırılmamalıdır.
Tasarım
Random Access; son erişilen bellek yeri önemsenmeksizin, bellek içindeki yerlerin herhangi bir sırada yazılabilmesi veya okunabilmesi demektir.
Rastgele erişimli bellek içindeki her depo hücresi, her biri iki transistörden oluşan iki çapraz bağlı evirici ile gerçeklenebilir. Bu depo hücresi, 0 ve 1'i göstermek için kullanılan iki kararlı duruma sahiptir.
İki ek erişimsel transistör, okuma ve yazma işlemleri boyunca depo hücresinde erişimi kontrol etmeye yardımcı olur. Bu yüzden tek bir parça bellek depolamak için tipik olarak 6 tane MOSFET alır. Hücreye erişim, [BL] ve BL, iki line-bit‘e bağlanıp bağlanmaması gerekmediğini içe doğru kontrol eden M5 ve M6, iki erişim transistorünü kontrol eden (örnek WL) word-line tarafından sağlanır. Bunlar hem okuma hem de yazma işlermleri için bilgi transferinde kullanılırlar. İki line-bit’e katı bir biçimde sahip olması gerekli değilken hem işareti hem de ters sonucu, noise margins’i (gürültü tolerans payı) geliştirdiğinden, tipik olarak sağlanır.
Okuma erişimi boyunca, line-bit’ler RAM hücresi içinde tersleyiciler tarafından aktif olarak yüksek ve alçak olarak sürdürülür. Bu işlem, DRAM’lere nazaran SRAM hızını arttırır. Line-bit’ler depo kapasitecileriyle bağlanır ve şarj paylaşımı, line-bit’lerinin aşağı yukarı sallanmasına neden olur. SRAM’lerin simetrik yapısı, ayrıca daha kolay incelenebilen küçük voltaj oluşturan, farklı işaretlemelere izin verir. m yolu ve n data-line ile bir SRAM’ın boyutu, 2m words ya da 2m ×n bit’dir.
SRAM işleyişi
Bir SRAM, üç ayrı durumda incelenir: yedek(devre işlemiyorsa), okuma (bilgilerin istendiği), yazma(içeriği güncelliyorken). Bu 3 durumu şu şekilde gerçekleştirir:
- Beklemede
Eğer word-line öne sürülmüyorsa, erişim transistorleri M5 ve M6 bit-line’lardan hücreye bağlanmaz. M1-M4 tarafından şekillenen 2 cross-couplet tersleyicilerin dış dünyayla bağlantısı kesildiğinde de, birbirlerini desteklemeye devam edeceklerdir.
- Okumada
Sanılır ki; bellek içeriği Q’da depolanan 1’dir. Okunan devre şarjetme öncesi her iki bit-line tarafından başlatılır. Değerler Q’da depolandığında, 2. adım gerçekleşir. [Q], BL ayrılarak bit-line’a transfer edilir. BL tarafında, M4 ve M6 transistörleri, bit-line’ı, VDD’ye çeker. Eğer bellek içeriği sıfır olursa, tam tersi yaşanır ve [BL], 1’e doğru çekilir.
- eleman 1
- eleman 2
- eleman 3 (DRAM’den biraz daha pahalıdır; fakat daha hızlı ve oldukça az güce ihtiyaç duyar. Bu yüzden, hız, güç ve her ikisi açısından tercih edilir. Ayrıca SRAM’i kontrol etmek daha kolaydır ve genellikle diğer modern DRAM türlerinden, daha doğru bir random access’e ulaştırır. Daha karmaşık bir iç yapıya sahip olduğundan SRAM, DRAM’den daha az yoğundur ve bunun için kişisel bilgisayarların ana belleğindeki gibi düşük maliyetli uygulamalar, yüksek kapasite için kullanılmaz.)
Uygulamalar ve kullanımları
Saat hızı ve gücü
SRAM’ın güç tüketimi ne sıklıkta erişildiğine bağlı olarak bir çeşitlilik gösterir; sıkça kullanıldığında ve bazı IC’ler full hızda birçok watt harcadığında, dinamik RAM kadar güce ihtiyacı olabilir. Diğer bir yandan RAM daha yavaş bir tempoda kullanılır (tıpkı mikro işlemcilerde yapılan uygulamalardaki gibi).
Statik RAM öncelikle;
- Genel amaç ürünüdür.
- Asynchronous olanlar (28 pin 32k×chips ve 16m bitlik benzer ürünlerdir.)
- Synchronous olanlar (genellikle caches ve burst transferi gerektiren diğer uygulamalar için kullanılır.) (18m bit[256k×72])
- Chip’e entegre edilenler.
- Mikrocontroller’daki cache veya RAM hafızası gibi (genellikle yaklaşık 32 bytes’tan 128 kilobytes’a kadar olanlar)
- Mikro işlemcilerin içindeki ilk cacheler gibi (×86 grubu ve diğerleri)(8k2'dan birkaç megabyte'a kadar)
- Belirli bir IC ve ASIC uygulamalarında (genellikle kilobyte sırasıyla)
- FPGA ve CPLD’de (genellikle birkaç veya daha az kilobyte sırasıyla)
Yerleştirilmiş kullanımı
Endüstriyel ve bilimin alt sistemlerinin bazı kategorileri, otomative elektronik ve benzer sistemler static RAM içerir. Bazı miktarlar (kilobyte ve daha az) oyuncaklarda da pratik olarak kullanılır. Birkaç megabyte, cep telefonları, dijital kameralar…vb karmaşık yapıdaki ürünlerde de kullanılabilir.
Bilgisayarlarda
SRAM ayrıca kişisel bilgisyarlar, workstationlar, routerlar ve çevresel ekipmanlarda (iç CPU cache ve dış burst mode SRAM caches, hard disk tamponlar, router tamponlar..vb) Ayrıca LCD ekranlar ve yazıcılarda da gösterilen imgeyi tutan static RAM’ler kullanılır. Küçük SRAM tamponları CDROM’larda ve CDRW sürücülerinde bulunur. (genellikle 256k bytes veya daha fazlası, tek bir değer yerine blokları transfer eden track data kullanılır. Aynısını modem kablolarına ve bilgisayara bağlı benzer ekipmanlara uygular. CMOS-RAM olarak da adlandırılır. Fakat günümüzde daha sık EEPROM veya flaş bellek kullanımlarına uygulanır.)
Hobi olarak ilgilenenler
Hobi olarak ilgilenenler sıklıkla SRAM’i tercih eder. Güncellemeye gerek olmadığından, kullanımı DRAM’lerden çok daha basittir. Ayrıca SRAM genellikle 3 konrole gerek duyar: Chip Enable (Ce), Write Enable(WE) and Output Enable(OE).
SRAM Türleri
Transistör olarak
- İki kutup bağlantılı (Bipolar Junction Transistör) (TTL ve ECL ‘de kullanılır) — Oldukça hızlıdır ama çok güç harcar.
- (Metal Oksit Yarıiletkenli Alan Etkili Transistör) (CMOS’da kullanılır) — Düşük enerjili ve günümüzde yaygın olan bir türdür.
Fonksiyon olarak
- Eşzamansız (Asychronous) — zamandan bağımsızdır; bilgi içi ve dışı geçiş (transition) tarafında kontrol edilir.
- Eşzamanlı (Synchronous) — her an zamana göre çalışır. Bilgi ve diğer kontrol sinyalleri zaman sinyalleri ile beraber çalışır.
Özellik olarak
- ZBT (sıfır veriyolu dönüşü) — zaman miktarı zaman devre sayısı kadardır.yazma-okuma ve okuma-yazma işlemlerinden SRAM’e ulaşımının değimesi kadar bir zaman alır.
- syncBurst (senkron atış) — (syncBurst sram ya da synchoronous –burst SRAM)
Kaynakça
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Duragan Rastgele Erisimli Bellek Ingilizce Static Random Access Memory yari iletken bir bellek turudur Duragan static kelimesi surekli tazelenmesi gereken devingen RAM in DRAM aksine bellege guc verildigi surece bellegin icerigini korudugunu belirtir Bununla beraber SRAM salt okunur bellek ROM ve flas bellek ile karistirilmamalidir Rastgele Erisim Random access hafizanin icerdigi konumlara daha once erisilmis olan konumlara bakilmaksizin erisilebilecegini yani yazilip okunabilecegini belirtir SRAM icindeki her bit her biri iki adet capraz eslenmis tersleyici inverter olusturan transistorlerden dort tanesi uzerine kurulmustur Bu hafiza hucresi bit genelde 1 ve 0 ifade etmek icin kullanilan iki duragan duruma sahiptir Iki adet fazladan erisim access transistoru okuma ve yazma islemleri sirasinda hafiza hucresine erisimi denetlemek uzere hizmet verirler Bir hafiza hucresini bit saklamak icin ozellikle alti adet MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor gerekmektedir 4 okuma yazma 2 erisim Bakisimli simetrik devre yapisi bir hafiza konumdaki degerin DRAM e gore cok daha hizli okunmasina olanak tanir SRAM in daha hizli olmasini saglayan DRAM le arasindaki bir baska fark ise tum adres bitlerini bir kerede alan ozel ciplerdir Buna karsilik DRAM lerin sahip oldugu yarar iki yarim parca halinde coklanmis adresler kullanmasidir Iki parca halinde coklanmasi demek ayni paket icerisindeki pinler uzerinde boyutlari ve maliyeti dusurmek uzere kucuk degerli bitlerin yuksek degerli bitleri izlemesi demektir SRAM synchronous zamanuyumlu DRAM anlaminda olan SDRAM ile karistirilmamalidir SDRAM tamamen SRAM den farklidir Ayrica pseudostatic pseudo yalanci static duragan RAM PSRAM denen kendini SRAM mis gibi maskeleyen DRAM le karistirilmamalidir TasarimRandom Access son erisilen bellek yeri onemsenmeksizin bellek icindeki yerlerin herhangi bir sirada yazilabilmesi veya okunabilmesi demektir Rastgele erisimli bellek icindeki her depo hucresi her biri iki transistorden olusan iki capraz bagli evirici ile gerceklenebilir Bu depo hucresi 0 ve 1 i gostermek icin kullanilan iki kararli duruma sahiptir Iki ek erisimsel transistor okuma ve yazma islemleri boyunca depo hucresinde erisimi kontrol etmeye yardimci olur Bu yuzden tek bir parca bellek depolamak icin tipik olarak 6 tane MOSFET alir Hucreye erisim BL ve BL iki line bit e baglanip baglanmamasi gerekmedigini ice dogru kontrol eden M5 ve M6 iki erisim transistorunu kontrol eden ornek WL word line tarafindan saglanir Bunlar hem okuma hem de yazma islermleri icin bilgi transferinde kullanilirlar Iki line bit e kati bir bicimde sahip olmasi gerekli degilken hem isareti hem de ters sonucu noise margins i gurultu tolerans payi gelistirdiginden tipik olarak saglanir Okuma erisimi boyunca line bit ler RAM hucresi icinde tersleyiciler tarafindan aktif olarak yuksek ve alcak olarak surdurulur Bu islem DRAM lere nazaran SRAM hizini arttirir Line bit ler depo kapasitecileriyle baglanir ve sarj paylasimi line bit lerinin asagi yukari sallanmasina neden olur SRAM lerin simetrik yapisi ayrica daha kolay incelenebilen kucuk voltaj olusturan farkli isaretlemelere izin verir m yolu ve n data line ile bir SRAM in boyutu 2m words ya da 2m n bit dir SRAM isleyisiBir SRAM uc ayri durumda incelenir yedek devre islemiyorsa okuma bilgilerin istendigi yazma icerigi guncelliyorken Bu 3 durumu su sekilde gerceklestirir Beklemede Eger word line one surulmuyorsa erisim transistorleri M5 ve M6 bit line lardan hucreye baglanmaz M1 M4 tarafindan sekillenen 2 cross couplet tersleyicilerin dis dunyayla baglantisi kesildiginde de birbirlerini desteklemeye devam edeceklerdir Okumada Sanilir ki bellek icerigi Q da depolanan 1 dir Okunan devre sarjetme oncesi her iki bit line tarafindan baslatilir Degerler Q da depolandiginda 2 adim gerceklesir Q BL ayrilarak bit line a transfer edilir BL tarafinda M4 ve M6 transistorleri bit line i VDD ye ceker Eger bellek icerigi sifir olursa tam tersi yasanir ve BL 1 e dogru cekilir eleman 1 eleman 2 eleman 3 DRAM den biraz daha pahalidir fakat daha hizli ve oldukca az guce ihtiyac duyar Bu yuzden hiz guc ve her ikisi acisindan tercih edilir Ayrica SRAM i kontrol etmek daha kolaydir ve genellikle diger modern DRAM turlerinden daha dogru bir random access e ulastirir Daha karmasik bir ic yapiya sahip oldugundan SRAM DRAM den daha az yogundur ve bunun icin kisisel bilgisayarlarin ana bellegindeki gibi dusuk maliyetli uygulamalar yuksek kapasite icin kullanilmaz Uygulamalar ve kullanimlariSaat hizi ve gucu SRAM in guc tuketimi ne siklikta erisildigine bagli olarak bir cesitlilik gosterir sikca kullanildiginda ve bazi IC ler full hizda bircok watt harcadiginda dinamik RAM kadar guce ihtiyaci olabilir Diger bir yandan RAM daha yavas bir tempoda kullanilir tipki mikro islemcilerde yapilan uygulamalardaki gibi Statik RAM oncelikle Genel amac urunudur Asynchronous olanlar 28 pin 32k chips ve 16m bitlik benzer urunlerdir Synchronous olanlar genellikle caches ve burst transferi gerektiren diger uygulamalar icin kullanilir 18m bit 256k 72 Chip e entegre edilenler Mikrocontroller daki cache veya RAM hafizasi gibi genellikle yaklasik 32 bytes tan 128 kilobytes a kadar olanlar Mikro islemcilerin icindeki ilk cacheler gibi 86 grubu ve digerleri 8k2 dan birkac megabyte a kadar Belirli bir IC ve ASIC uygulamalarinda genellikle kilobyte sirasiyla FPGA ve CPLD de genellikle birkac veya daha az kilobyte sirasiyla Yerlestirilmis kullanimi Endustriyel ve bilimin alt sistemlerinin bazi kategorileri otomative elektronik ve benzer sistemler static RAM icerir Bazi miktarlar kilobyte ve daha az oyuncaklarda da pratik olarak kullanilir Birkac megabyte cep telefonlari dijital kameralar vb karmasik yapidaki urunlerde de kullanilabilir Bilgisayarlarda SRAM ayrica kisisel bilgisyarlar workstationlar routerlar ve cevresel ekipmanlarda ic CPU cache ve dis burst mode SRAM caches hard disk tamponlar router tamponlar vb Ayrica LCD ekranlar ve yazicilarda da gosterilen imgeyi tutan static RAM ler kullanilir Kucuk SRAM tamponlari CDROM larda ve CDRW suruculerinde bulunur genellikle 256k bytes veya daha fazlasi tek bir deger yerine bloklari transfer eden track data kullanilir Aynisini modem kablolarina ve bilgisayara bagli benzer ekipmanlara uygular CMOS RAM olarak da adlandirilir Fakat gunumuzde daha sik EEPROM veya flas bellek kullanimlarina uygulanir Hobi olarak ilgilenenler Hobi olarak ilgilenenler siklikla SRAM i tercih eder Guncellemeye gerek olmadigindan kullanimi DRAM lerden cok daha basittir Ayrica SRAM genellikle 3 konrole gerek duyar Chip Enable Ce Write Enable WE and Output Enable OE SRAM TurleriTransistor olarak Iki kutup baglantili Bipolar Junction Transistor TTL ve ECL de kullanilir Oldukca hizlidir ama cok guc harcar Metal Oksit Yariiletkenli Alan Etkili Transistor CMOS da kullanilir Dusuk enerjili ve gunumuzde yaygin olan bir turdur Fonksiyon olarak Eszamansiz Asychronous zamandan bagimsizdir bilgi ici ve disi gecis transition tarafinda kontrol edilir Eszamanli Synchronous her an zamana gore calisir Bilgi ve diger kontrol sinyalleri zaman sinyalleri ile beraber calisir Ozellik olarak ZBT sifir veriyolu donusu zaman miktari zaman devre sayisi kadardir yazma okuma ve okuma yazma islemlerinden SRAM e ulasiminin degimesi kadar bir zaman alir syncBurst senkron atis syncBurst sram ya da synchoronous burst SRAM Kaynakca