Share
RAM, vagy véletlen hozzáférésű memória, egy olyan számítógépes memória, amelyben bármilyen bájt memória elérhető anélkül, hogy az előző bájtokhoz is hozzá kellene férnie. A RAM egy instabil közeg a digitális adatok tárolására, vagyis az eszköznek bekapcsolt állapotban kell lennie a RAM működéséhez. A DRAM, vagy a dinamikus RAM a legszélesebb körben használt RAM, amellyel a fogyasztók foglalkoznak.
Tartalom: SRAM vs DRAM
- 1 Különféle memória magyarázat
- 2 Felépítés és funkció
- 2.1 Dinamikus RAM (DRAM)
- 2.2 Statikus RAM (SRAM)
- 2.3 Sebesség
- 3 Kapacitás és sűrűség
- 4 Energiafogyasztás
- 5 Ár
- 6 alkalmazás
- 7 Hivatkozások
Különböző típusú memória magyarázat
Az alábbi videó ismerteti a számítógépben használt különféle memória típusokat - DRAM, SRAM (mint például a processzor L2 gyorsítótárában) és a NAND flash (pl. SSD-ben használt).
Felépítés és funkció
Mindkét típusú RAM struktúrája felelõs fõ jellemzõikért, valamint azok ellen- és hátrányaiért. A DRAM és az SRAM működésének műszaki, mélyreható magyarázatát lásd a Virginiai Egyetemen található ezen műszaki előadó részében.
Dinamikus RAM (DRAM)
A DRAM chip minden memóriacellája egy bit adatot tartalmaz, és tranzisztorból és kondenzátorból áll. A tranzisztor kapcsolóként működik, amely lehetővé teszi a memória chipen lévő vezérlőáramkör számára a kondenzátor leolvasását vagy annak állapotának megváltoztatását, míg a kondenzátor felelős az adatok bitjének 1 vagy 0 formájában történő tárolásáért..
Funkció szempontjából a kondenzátor olyan, mint egy tartály, amely elektronokat tárol. Ha ez a tartály megtelt, akkor az 1-et, az elektronoktól üres tartály pedig a 0-t jelöli. A kondenzátoroknak azonban olyan szivárgása van, amely miatt ez a töltés elveszik, és ennek eredményeként a „tartály” csak néhány perc múlva kiürül. ezredmásodperc.
Így ahhoz, hogy egy DRAM chip működjön, a CPU-nak vagy a memóriavezérlőnek az adatok megőrzése előtt újból meg kell töltenie az elektronokkal megtöltött kondenzátorokat (és ezért jelezniük kell az 1-t). Ehhez a memóriavezérlő kiolvassa az adatokat, majd újraírja azokat. Ezt frissítésnek nevezzük, és másodpercenként több ezer alkalommal fordul elő egy DRAM chipben. A dinamikus RAM „dinamikája” is innen származik, mivel az adatok megőrzéséhez szükséges frissítésre utal..
Az adatok folyamatos frissítése miatt, amely időbe telik, a DRAM lassabb.
Statikus RAM (SRAM)
A statikus RAM viszont flip-flop-okat használ, amelyek két olyan stabil állapot egyikében lehetnek, amelyekben a támasztó áramkör 1 vagy 0 lehet. A flip-flopnak, ha hat tranzisztorra van szüksége, az az előnye, hogy nem kell frissíteni. A folyamatos frissítés hiánya miatt az SRAM gyorsabb, mint a DRAM; mivel azonban az SRAM-nak több alkatrészre és vezetékre van szüksége, az SRAM-cella több helyet foglal el a chip-en, mint egy DRAM-cella. Így az SRAM drágább, nem csak azért, mert egy chipen kevesebb memória van (kevésbé sűrű), hanem azért is, mert nehezebben gyárthatók.
Sebesség
Mivel az SRAM-nak nem kell frissülnie, általában gyorsabb. A DRAM átlagos hozzáférési ideje körülbelül 60 nanosekund, míg az SRAM elérési ideje akár 10 nanosekundum is.
Kapacitás és sűrűség
Szerkezete miatt az SRAM-nek több tranzisztorra van szüksége, mint a DRAM-hoz, hogy egy bizonyos mennyiségű adatot tároljon. Míg a DRAM modulnak csak egy tranzisztorra és egy kondenzátorra van szüksége az összes bit tárolásához, az SRAM-nak 6 tranzisztorra van szüksége. Mivel a memóriamodulban levő tranzisztorok száma meghatározza annak kapacitását, hasonló számú tranzisztor esetén a DRAM modul akár hatszor nagyobb kapacitással lehet, mint egy SRAM modul.
Energiafogyasztás
Általában egy SRAM modul kevesebb energiát fogyaszt, mint egy DRAM modul. Ennek oka az, hogy az SRAM csak kicsi állandó áramot igényel, míg a DRAM néhány milliszekundumonként energiát igényel a frissítéshez. Ez a frissítő áram több nagyságrenddel nagyobb, mint az alacsony SRAM készenléti áram. Így az SRAM-ot a legtöbb hordozható és akkumulátorral működtetett berendezésben használják.
Az SRAM energiafogyasztása azonban attól függ, hogy milyen frekvencián érkezik hozzá. Ha az SRAM-ot lassabban használja, akkor az alapjáratban szinte elhanyagolható energiát vesz fel. Másrészt, magasabb frekvenciákon az SRAM annyi energiát képes fogyasztani, mint a DRAM.
Ár
Az SRAM sokkal drágább, mint a DRAM. Egy gigabájt SRAM gyorsítótár körülbelül 5000 dollárba kerül, míg egy gigabájt DRAM 20–75 dollárba kerül. Mivel az SRAM flip-flop-okat használ, amelyek akár 6 tranzisztorból készülhetnek, az SRAM-nek több tranzisztorra van szüksége az 1 bit tárolására, mint a DRAM esetében, amely csak egyetlen tranzisztort és kondenzátort használ. Így ugyanannyi memóriamennyiséghez az SRAM nagyobb számú tranzisztorra van szükség, ami növeli a gyártási költségeket.
Alkalmazások
Számítógépes memória típusok Mint minden RAM, a DRAM és az SRAM is ingatag, ezért nem használhatók "állandó" adatok, például operációs rendszerek vagy adatfájlok, például képek és táblázatok tárolására..
Az SRAM leggyakoribb alkalmazása a processzor (CPU) gyorsítótárának biztosítása. A processzor specifikációiban ez L2 gyorsítótár vagy L3 gyorsítótárként szerepel. Az SRAM teljesítménye nagyon gyors, de az SRAM drága, tehát az L2 és L3 gyorsítótár tipikus értéke 1 MB és 8 MB között van..
A DRAM - például a DDR3 - leggyakoribb alkalmazása a számítógépek ingatag tárolása. Noha nem olyan gyors, mint az SRAM, a DRAM továbbra is nagyon gyors és közvetlenül csatlakoztatható a CPU-buszhoz. A DRAM tipikus mérete körülbelül 1–2 GB okostelefonokban és táblagépekben, és 4–16 GB laptopokban.
Irodalom
- 21. előadás: Tárolás - Számítástechnika a texasi Austin Egyetemen
- SRAM memória interfész a mikrovezérlőhöz beágyazott rendszerekben - EE Herald
- Wikipedia: Dinamikus véletlen hozzáférésű memória
- Wikipedia: Statikus véletlen hozzáférésű memória
- Wikipedia: A memória frissítése
