DRAM (Dynamic random Access Memory) (Italiano)

Dynamic Random Access Memory (DRAM) è un tipo di memoria a semiconduttore che viene tipicamente utilizzata per i dati o il codice di programma necessari a un processore di computer per funzionare. DRAM è un tipo comune di memoria ad accesso casuale (RAM) che viene utilizzato in personal computer (PC), workstation e server. L’accesso casuale consente al processore del PC di accedere direttamente a qualsiasi parte della memoria piuttosto che dover procedere in sequenza da un punto di partenza., La RAM si trova vicino al processore di un computer e consente un accesso più rapido ai dati rispetto ai supporti di memorizzazione come unità disco rigido e unità a stato solido.

Come funziona la DRAM?

La memoria è composta da bit di dati o codice di programma disposti in una griglia bidimensionale. DRAM memorizzerà bit di dati in quello che viene chiamato un deposito, o cella di memoria, costituito da un condensatore e un transistor. Le celle di archiviazione sono in genere organizzate in una configurazione rettangolare. Quando una carica viene inviata attraverso una colonna, il transistor sulla colonna viene attivato., Una cella di memoria DRAM è dinamica, il che significa che deve essere aggiornata o fornita una nuova carica elettronica ogni pochi millisecondi per compensare le perdite di carica dal condensatore.

Le celle di memoria funzioneranno con altri circuiti che possono essere utilizzati per identificare righe e colonne, tracciare il processo di aggiornamento, istruire una cella se accettare o meno una carica e leggere o ripristinare i dati da una cella.

DRAM è un’opzione di memoria a semiconduttore che un progettista di sistema può utilizzare quando si costruisce un computer., Le scelte di memoria alternative includono RAM statica (SRAM), memoria di sola lettura programmabile cancellabile elettricamente (EEPROM), NOR flash e flash NAND. Molti sistemi utilizzano più di un tipo di memoria.

Tipi di DRAM

Esistono molti tipi di DRAM che possono essere utilizzati in un dispositivo. Alcuni esempi includono quanto segue:

• Synchronous DRAM (SDRAM) sincronizza le velocità di memoria con le velocità di clock della CPU, lasciando che il controller di memoria conosca il ciclo di clock della CPU. Ciò consente alla CPU di eseguire più istruzioni alla volta.,
• Rambus DRAM (RDRAM) è stato più ampiamente utilizzato nei primi anni 2000 per le schede grafiche.
• Doppia velocità dati SDRAM (DDR SDRAM) quasi raddoppia la larghezza di banda in velocità dati di SDRAM utilizzando doppio pinning. Questo processo consente il trasferimento dei dati sui bordi di salita e discesa di un segnale di clock. E ‘ stato disponibile in diverse iterazioni nel corso del tempo, tra cui DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM e DDR4 SDRAM.
• Fast page mode DRAM (FPM DRAM) offre prestazioni più elevate rispetto ad altri tipi di DRAM attraverso la messa a fuoco sulla pagina di accesso veloce.,
• Extended data out DRAM (EDO DRAM) migliora il tempo di lettura dalla memoria su microprocessori, come Intel Pentium.

I principali produttori di DRAM includono Samsung, Rambus, PNY Technologies e SK Hynix.

Tipi di pacchetti DRAM

Esistono due tipi principali di pacchetti DRAM: single inline Memory module (SIMM) e dual inline Memory module (DIMM). La confezione di moduli di memoria singola in linea è considerata obsoleta ora ed è stata utilizzata negli anni 1980-1990. SIMMs è disponibile in set di pin 30 e 72 e in genere aveva velocità di trasferimento dati a 32 bit., I DIMM, d’altra parte, sono comunemente usati ora e sono dual inline-il che significa che hanno pin su entrambi i lati del chip. I DIMM hanno comunemente connettori a 168 pin-o più-e supportano una velocità di trasferimento dati a 64 bit.

I tipi di pacchetto DRAM per DIMM sono impostati come diverse architetture di circuiti integrati. Alcuni di questi includono quanto segue:

• DIMM Unbuffered (UDIMM) sono comunemente utilizzati su desktop e laptop. Questi costano meno e corrono più velocemente, ma sono meno stabili.
• I DIMM registrati (RDIMM) sono comunemente usati con i server., Questi sono più stabili e riducono lo sforzo su un controller di memoria CPU.
• I DIMM completamente bufferizzati (FB-DIMM) sono utilizzati in sistemi di memoria più grandi. Questi sono più affidabili in quanto possono migliorare i metodi di rilevamento degli errori e mantenere l’integrità del segnale.

Vantaggi

I principali vantaggi della DRAM sono i seguenti:

• Il suo design è semplice, richiede solo un transistor.,
• Il costo è basso rispetto a tipi alternativi di memoria come SRAM.
• Fornisce livelli di densità più elevati.
• Più dati possono essere memorizzati utilizzando DRAM.
• La memoria può essere aggiornata ed eliminata mentre un programma è in esecuzione.

Svantaggi

I principali svantaggi della DRAM sono i seguenti:

• La memoria è volatile.
• Il consumo di energia è elevato rispetto ad altre opzioni.
• La produzione è complessa.
• I dati nelle celle di archiviazione devono essere aggiornati.
• È più lento di SRAM.

DRAM vs., SRAM

DRAM è un successore di SRAM. I progettisti di memoria hanno ridotto il numero di elementi per bit ed eliminato le linee di bit differenziali per salvare l’area del chip al fine di creare DRAM. Di conseguenza, la DRAM è meno costosa da produrre rispetto alla SRAM.

Ma SRAM mantiene alcuni vantaggi rispetto DRAM. SRAM non ha bisogno di essere aggiornato perché funziona secondo il principio di commutazione del flusso di corrente in una delle due direzioni piuttosto che tenere una carica in posizione all’interno di una cella di stoccaggio. SRAM è generalmente utilizzato per la memoria cache, a cui è possibile accedere più rapidamente della DRAM.,

SRAM è in grado di letture/scritture a livello di byte ed è più veloce nelle letture / scritture rispetto alla DRAM. DRAM scrive i dati a livello di byte e legge a livello di pagina a più byte.

Le differenze di potenza variano in base al fatto che il sistema sia in modalità attiva o in modalità sleep. DRAM richiede meno energia rispetto SRAM in uno stato attivo, ma SRAM consuma molto meno energia rispetto DRAM fa mentre in modalità sleep.

Storia

Uno dei primi usi della DRAM fu in una calcolatrice Toshiba nel 1965-usando una forma capacitiva di DRAM che era fatta da celle di memoria bipolari., Nello stesso anno, IBM ha creato un chip di memoria in silicio a 16 bit. Tuttavia, in questo momento, la DRAM bipolare che era in uso non poteva competere con la memoria a nucleo magnetico. Questo è rimasto vero di DRAM fino all’invenzione se il metallo-ossido-semiconduttore transistor ad effetto di campo (MOSFET), che portano al metallo-ossido-semiconduttore DRAM — o MOS DRAM. Il brevetto per MOS DRAM è stato concesso nel 1968. 1969 ha visto Intel sviluppare DRAM che utilizzava una cella a tre transistor.

Intel ha migliorato il loro prodotto DRAM con l’Intel 1103 nel 1970, vedendo l’uso commerciale., Intorno a questo periodo è stato quando la memoria MOS ha cominciato a fare più di una presenza sul mercato rispetto alla memoria magnetic-core.

Il 1973 vide anche l’invenzione della Mostek MK4096, una DRAM da 4 Kb. Questa è stata la prima DRAM che incorporava linee di indirizzo di riga e colonna multiplex. Il Mostek MK4096 poteva essere inserito in piccoli pacchetti con un piccolo numero di pin, poiché dimezzava il numero di linee di indirizzo richieste.

Nel 1992, Samsung ha sviluppato SDRAM, che aveva una capacità di 16 Mb.