Bellek Nedir?

Bellek, verilerin ve programların saklandığı donanım birimidir. Bilgisayar belleği hiyerarşik bir yapıya sahiptir: hızlı ama küçük belleklerden yavaş ama büyük belleklere.

Bellek Hiyerarşisi

  • Register: İşlemci içinde, en hızlı (< 1ns), en küçük (KB)
  • L1 Cache: İşlemci içinde, çok hızlı (1-2ns), küçük (32-128 KB)
  • L2 Cache: İşlemci içinde, hızlı (3-10ns), orta (256KB-1MB)
  • L3 Cache: İşlemci üstünde, hızlı (10-20ns), büyük (4-32MB)
  • RAM: Ana kart üstünde, orta hız (50-100ns), büyük (4-64GB)
  • SSD: Depolama, yavaş (50-150μs), çok büyük (256GB-2TB)
  • Hard Disk: Depolama, en yavaş (5-20ms), çok büyük (1-10TB)

Bellek Hücresi

Bir bellek hücresi 1 bit bilgi saklar. D-flip-flop kullanılarak oluşturulur ve 6 transistor gerektirir.

1 Byte = 8 bit
1 KB = 1024 Byte
1 MB = 1024 KB = 1,048,576 Byte
1 GB = 1024 MB = 1,073,741,824 Byte

RAM Türleri

  • SRAM (Static RAM): Hızlı, pahalı, cache için kullanılır (6 transistor/bit)
  • DRAM (Dynamic RAM): Yavaş, ucuz, ana bellek için kullanılır (1 transistor + 1 capacitor/bit)

Bellek Adresleme

Her bellek hücresi benzersiz bir adrese sahiptir. 32-bit sistemde 2^32 = 4GB adres alanı vardır.

Soru 1: Bellek hiyerarşisinde en hızlı bellek hangisidir?

  • A) RAM
  • B) Cache
  • C) Register
  • D) Hard Disk

Soru 2: L1 Cache tipik erişim süresi nedir?

  • A) < 1ns
  • B) 1-2 ns
  • C) 10-20 ns
  • D) 50-100 ns

Soru 3: RAM tipik erişim süresi nedir?

  • A) 1-5 ns
  • B) 10-20 ns
  • C) 50-100 ns
  • D) 1-5 ms

Soru 4: SRAM ve DRAM arasındaki fark nedir?

  • A) SRAM daha hızlı ama pahalı
  • B) DRAM daha hızlı
  • C) İkisi aynı
  • D) SRAM daha yavaş

Soru 5: Bir D-flip-flop kaç transistor gerektirir?

  • A) 2
  • B) 4
  • C) 6
  • D) 8

Soru 6: 1 KB kaç Byte'a eşittir?

  • A) 1000
  • B) 1024
  • C) 2048
  • D) 512

Soru 7: L3 Cache nerede bulunur?

  • A) İşlemci içinde
  • B) İşlemci üstünde
  • C) Ana kartta
  • D) Hard diskte

Soru 8: DRAM kaç transistor + capacitor kullanır?

  • A) 1+1
  • B) 2+2
  • C) 6+0
  • D) 4+1

Soru 9: 32-bit sistemde maksimum adres alanı nedir?

  • A) 2 GB
  • B) 4 GB
  • C) 8 GB
  • D) 16 GB

Soru 10: Cache hangi amaçla kullanılır?

  • A) Depolama
  • B) Hız farkını kapatma
  • C) Güç tasarrufu
  • D) Soğutma
Register
İşlemci içinde, en hızlı bellek (< 1ns)
L1 Cache
İşlemci içinde, 1-2ns, 32-128 KB
L2 Cache
İşlemci içinde, 3-10ns, 256KB-1MB
L3 Cache
İşlemci üstünde, 10-20ns, 4-32MB
RAM
Ana kart üstünde, 50-100ns, 4-64GB
SSD
Depolama, 50-150μs, 256GB-2TB
Hard Disk
Depolama, 5-20ms, 1-10TB
SRAM
Static RAM - Hızlı, pahalı, cache için
DRAM
Dynamic RAM - Yavaş, ucuz, ana bellek
D-flip-flop
1 bit saklayan bellek hücresi - 6 transistor
1 KB
1024 Byte = 8192 bit
1 MB
1024 KB = 1,048,576 Byte
1 GB
1024 MB = 1,073,741,824 Byte
Bellek hiyerarşisi
Hızdan yavaşa: Register→Cache→RAM→Disk
Adres alanı
32-bit: 4GB, 64-bit: 16 exabyte