LPDDR Bellek Nedir? – Technopat

Bilgisayarlara ve diğer elektronik cihazlara giren teknolojiler sürekli değişiyor. Teknolojik cihazlarda yer alan donanımlara göz gezdirirken bitmek bilmeyen kısaltmalar, terimler görürsünüz. Bellek teknolojileri söz konusu olduğunda ise yine işin içine birçok terim giriyor: DDR ve LPPDR gibi farklı türlerde RAM’lerin varlığını duymuşsunuzdur. Bu söylemlere ayak uydurmak teknolojiden biraz uzak olan kullanıcılar için zor olabilir.

Uçucu bellek için kullanılan genel şemsiye terim RAM’dir, teknik olarak değişiklikler olsa bile çoğu insan bellekleri “RAM” diye tanımlar. Ancak cihaz türüne de bağlı olarak birçok farklı bellek türü karşınıza çıkabilir.

RAM Nedir?

RAM, “rastgele erişilebilir bellek” ifadesinin kısaltmasıdır. Rastgele erişimli bellek, bilgisayarınızın mevcut durumda üzerinde çalıştığı verileri depoladığı geçici bir bellek bankasıdır, verilerin kolayca erişilebilir olmasını sağlar ve bu da işlemcinizin acil görevleri tamamlamak için uzun vadeli depolama birimine gitmesi gerekmediği anlamına geliyor.

İster masaüstü bilgisayar, tablet veya akıllı telefon, isterse de nesnelerin internetine yönelik bir bilgi-işlem cihazı (akıllı televizyon vb.) olsun, her bilgi-işlem cihazı bir RAM’e sahiptir. Hemen hemen tüm bilgisayarların, daha uzun süreli erişim için bir kalıcı depolama birimleri de vardır. Ancak iş süreçleri RAM üzerinde tamamlanır.

Kısaca RAM’i anlattıktan sonra Dinamik RAM (DRAM) ve Senkron DRAM (SDRAM) terimlerine de değinelim. DRAM, esasen SDRAM takma adını almış eski bir teknoloji ve bugünlerde terimler birbirinin yerine kullanılabiliyor. Modern dizüstü bilgisayarınızda DRAM varsa, aslında SDRAM çalıştırıyor demektir. DRAM geleneksel olarak asenkron modda çalışırdı, yani CPU’nuz belleğin yetişmesi için beklemek zorunda kalır ve bu da performans sorunlarına neden olurdu.

SDRAM, DRAM’in bir tür evrimiydi ve şimdi çoğu dizüstü bilgisayarda yer almakta. Bu bellek türü, sistem CPU’sunun saat döngüsüyle senkronize olarak daha hızlı performans ve daha düşük gecikme süresi getiriyor. Tasarımı ayrıca gelişmiş verimlilik ve güvenilirlik sağlamakta.

LPDDR Nedir?

LPDDR’ye geçmeden önce DDR’yi açmamız lazım. Çift Veri Hızı anlamına gelen Double Data Rate, elektronik cihazlarda performansı artırmak için kullanılan bir bellek teknolojisi türü. DDR SDRAM olarak da bilinen DDR, verileri saat sinyalinin yükselen ve düşen sınırlarında aktararak daha hızlı veri aktarım hızlarına imkan tanıyor.

DDR belleğin temel yapı taşı, bir depolama kapasitörü ve bir transistörden oluşan bellek hücresidir. Depolama kapasitörü bellek hücresinde depolanan verileri temsil eden yükü tutarken, transistör depolama kapasitörüne giden ve gelen yük akışını kontrol eder. DDR belleğe veri yazıldığında, depolama kapasitörü üzerindeki yük veriyi temsil edecek şekilde değiştirilir. Veriler bellek hücresinde bir voltaj seviyesinde saklanır, yüksek voltaj 1’i ve düşük voltaj 0’ı temsil eder. Veriler DDR bellekten okunduğunda, depolama kapasitöründeki voltaj seviyesi ölçülür ve voltaj seviyesine bağlı olarak veriler “1” veya “0” olarak okunur.

DDR, veri yolunun bant genişliğini iki katına çıkarmak için her iki saat döngüsü kenarında veri aktarımını sağlamak üzere çift pompalama teknolojisinden yararlanıyor. Böylelikle DDR bellekler SDR belleğe kıyasla iki kat daha hızlı veri aktarımı yapabiliyor, cihazların performansı ciddi şekilde artıyor.

Peki LPDDR‘nin (Low-Power Double Data Rate SDRAM) farkı ne? Kısaltmanın başındaki LP, Low Power yani düşük güç anlamı taşımakta. DDR RAM’i masaüstü bilgisayarlarda ve yüksek performanslı oyun ya da iş istasyonu dizüstü bilgisayarlarında bulabilirsiniz. Öte yandan LPDDR RAM, pil ömrü ve ince tasarımın performanstan daha önemli olduğu telefonlar ve dizüstü bilgisayarlar (belirli modeller) gibi mobil cihazlarda yaygın olarak kullanılıyor.

Özetle güç tasarrufunun ve taşınabilirliğin ön plana çıktığı cihazlarda görmek mümkün. LPDDR SDRAM bellek yongaları, mobil cihazlarda ve büyük miktarda RAM kullanılan yüksek performanslı sistemlerde güç tasarrufu sağlamakta. Dizüstü ve masaüstü bilgisayarlardaki 64 bitlik yollar yerine 16 ve 32 bitlik kanalları destekleyen LPDDR modülleri, cihazın anakartına lehimlenirken DIMM modülleri gibi çıkarılamıyor.

Voltaj meselesine adım attığımızda DDR ve LPDDR5 arasındaki farkları görmeye başlayacağız. Örneğin DDR5, DDR4’ten (1.2V) daha düşük 1.1V’luk değerle tanıtıldı. LPDDR5’e geçildiğinde ise sistemin gerektirdiği şekilde ölçeklenen iki voltaj modu ortaya çıkıyor. Yük altındayken, çekirdek ve G/Ç işlemleri için sırasıyla 1,05V ve 0,5V’luk değerlere ulaşılabilir. Sistem boşta olduğunda ise çekirdek ve G/Ç işlemleri için değerler 0,9V ve 0,3V’a kadar düşmekte.

Mimarideki farklılıklar nedeniyle LPDDR5 RAM, DDR5 ile aynı üst düzey hızları tam olarak sunamaz. Ancak iyileştirilmiş verimlilik, esas olarak pil gücüne odaklanan bilgisayarlar için önemli bir unsur. Yani diyebiliriz ki, biraz daha düşük performansa karşılık yüksek verimlilik şeklinde bir değiş tokuş söz konusu.

Bu arada DDR gibi, mobil DRAM de MDDR, LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4 ve LPDDR5 gibi isimlerle anılıyor. Her nesilde veri işleme hızı ve sağlanan enerji tasarruf oranı artmakta.

Öyleyse şöyle bir toparlama yapalım. Temel nokta LPDDR’nin düşük güç tüketimi için tasarlanmış olması, bu sayede mobil ve taşınabilir cihazlar için ideal hale gelmesi. DDR’nin ise masaüstü bilgisayarlar, sunucular ve yüksek güçlü bilgi işlem sistemlerinde performans için optimize edilmiş olması.

LPDDRX Nedir?

İnce ve hafif bir cihaz alıyorsanız LPDDR5X gibi bir terim de görebilirsiniz. Bu standart, daha da iyi performans ve verimlilik sunmak için tasarlanmış LPDDR5’in bir dalı gibi. LPDDR5 gibi, LPDDR5X RAM’ler de doğrudan cihazın anakartına lehimlidir.