DRAM (ang. dynamic random access memory)

Dynamic random access memory (DRAM) to rodzaj pamięci półprzewodnikowej, która jest zwykle używana do danych lub kodu programu potrzebnego do działania procesora komputerowego. Pamięć DRAM (ang. „random access memory”) – Typ pamięci o dostępie losowym (ang. random access memory), która jest używana w komputerach osobistych( PC), stacjach roboczych i serwerach. Dostęp losowy umożliwia procesorowi PC bezpośredni dostęp do dowolnej części pamięci, a nie konieczność sekwencyjnego przechodzenia z miejsca początkowego., PAMIĘĆ RAM znajduje się blisko procesora komputera i umożliwia szybszy dostęp do danych niż Nośniki pamięci masowej, takie jak dyski twarde i dyski półprzewodnikowe.

Jak działa DRAM?

pamięć składa się z bitów danych lub kodu programu ułożonych w dwuwymiarową siatkę. Pamięć DRAM przechowuje bity danych w tzw. pamięci masowej lub komórce pamięci, składającej się z kondensatora i tranzystora. Komórki pamięci są zwykle zorganizowane w konfiguracji prostokątnej. Gdy ładunek jest wysyłany przez kolumnę, tranzystor w kolumnie jest aktywowany., Ogniwo pamięci DRAM jest dynamiczne, co oznacza, że musi być odświeżane lub nowe Ładowanie elektroniczne co kilka milisekund, aby zrekompensować wycieki ładunku z kondensatora.

komórki pamięci będą współpracować z innymi obwodami, które mogą być używane do identyfikacji wierszy i kolumn, śledzenia procesu odświeżania, instruowania komórki, czy przyjmuje Ładowanie, czy nie, oraz odczytywania lub przywracania danych z komórki.

DRAM jest jedną z opcji pamięci półprzewodnikowej, którą projektant systemu może wykorzystać podczas budowy komputera., Alternatywne opcje pamięci obejmują statyczną PAMIĘĆ RAM (SRAM), elektrycznie kasowalną programowalną pamięć tylko do odczytu (EEPROM), ani Pamięć flash i NAND flash. Wiele systemów używa więcej niż jednego typu pamięci.

Typy pamięci DRAM

istnieje wiele typów pamięci DRAM, które mogą być używane w urządzeniu. Niektóre przykłady obejmują:

• Synchronous DRAM (SDRAM) synchronizuje prędkości pamięci z prędkościami zegara procesora, pozwalając kontrolerowi pamięci znać cykl zegara procesora. Pozwala to procesorowi wykonywać więcej instrukcji na raz.,
• Rambus DRAM (RDRAM) był szerzej stosowany we wczesnych latach 2000.dla kart graficznych.
• Double Data Rate SDRAM (DDR SDRAM) prawie podwaja przepustowość w szybkości transmisji danych SDRAM za pomocą podwójnego przypinania. Proces ten pozwala na przesyłanie danych na wznoszących się i opadających krawędziach sygnału zegara. Był dostępny w różnych iteracjach, w tym DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM i DDR4 SDRAM.
• tryb szybkiej strony DRAM (FPM DRAM) zapewnia wyższą wydajność niż inne typy pamięci DRAM dzięki skupieniu się na szybkim dostępie do stron.,
• Extended data out DRAM (EDO DRAM) poprawia czas odczytu z pamięci na mikroprocesorach, takich jak Intel Pentium.

głównymi producentami pamięci DRAM są Samsung, Rambus, PNY Technologies i SK Hynix.

rodzaje pakietów DRAM

istnieją dwa główne typy opakowań DRAM: pojedynczy moduł pamięci wbudowanej (SIMM) i podwójny moduł pamięci wbudowanej (DIMM). Pojedynczy moduł pamięci wbudowanej jest obecnie uważany za przestarzały i był używany w latach 80. do 1990. SIMMs przyszedł w zestawach 30 i 72 pin i zwykle miał 32 bitowe szybkości transmisji danych., DIMM, Z drugiej strony, są obecnie powszechnie używane i są podwójne inline – co oznacza, że mają piny po obu stronach układu. Moduły DIMM zwykle mają złącza 168-pinowe-lub więcej-i obsługują 64-bitową szybkość transmisji danych.

typy pakietów DRAM dla modułów DIMM są ustawiane jako różne architektury układów scalonych. Niektóre z nich obejmują:

• Niebuforowane moduły DIMM (UDIMM) są powszechnie używane na komputerach stacjonarnych i laptopach. Kosztują mniej i działają szybciej, ale są mniej stabilne.
• Registered DIMM (RDIMM) są powszechnie używane z serwerami., Są one bardziej stabilne i zmniejszają obciążenie kontrolera pamięci procesorów.
• w pełni buforowane moduły DIMM (FB-DIMM) są używane w większych systemach pamięci. Są one bardziej niezawodne, ponieważ mogą poprawić metody wykrywania błędów i zachować integralność sygnału.

zalety

główne zalety pamięci DRAM to:

• jego konstrukcja jest prosta, wymaga tylko jednego tranzystora.,
• koszt jest niski w porównaniu do alternatywnych typów pamięci, takich jak SRAM.
• zapewnia wyższe poziomy gęstości.
• więcej danych można zapisać za pomocą pamięci DRAM.
• pamięć może być odświeżana i usuwana podczas działania programu.

wady

główne wady pamięci DRAM to:

• pamięć jest niestabilna.
• pobór mocy jest wysoki w stosunku do innych opcji.
• produkcja jest złożona.
• dane w komórkach pamięci muszą zostać odświeżone.
• jest wolniejszy niż SRAM.

DRAM vs., SRAM

DRAM jest następcą SRAM. Projektanci pamięci zmniejszyli liczbę elementów na bit i wyeliminowali różne linie bitowe, aby zapisać obszar chipu w celu utworzenia pamięci DRAM. W rezultacie DRAM jest tańszy w produkcji niż SRAM.

ale SRAM zachowuje pewne zalety nad pamięcią DRAM. SRAM nie musi być odświeżany, ponieważ działa na zasadzie przełączania przepływu prądu w jednym z dwóch kierunków, a nie utrzymywania ładunku w miejscu wewnątrz komórki pamięci. SRAM jest zwykle używany do pamięci podręcznej, do której dostęp jest szybszy niż DRAM.,

SRAM jest zdolny do odczytu/zapisu na poziomie bajtów i jest szybszy przy odczycie / zapisie niż DRAM. Dram zapisuje dane na poziomie bajtów i odczytuje na poziomie strony wielobajtowej.

różnice mocy różnią się w zależności od tego, czy system jest w trybie aktywnym, czy w trybie uśpienia. Pamięć DRAM wymaga mniej energii niż pamięć SRAM w stanie aktywnym, ale zużywa znacznie mniej energii niż pamięć DRAM w trybie uśpienia.

Historia

jednym z pierwszych zastosowań pamięci DRAM był Kalkulator firmy Toshiba w 1965 roku., W tym samym roku IBM stworzył 16-bitowy układ pamięci silikonowej. Jednak w tym czasie dwubiegunowa pamięć DRAM, która była w użyciu, nie mogła konkurować z pamięcią magnetyczno-rdzeniową. To pozostało prawdą DRAM aż do wynalazku, jeśli metal-tlenek-półprzewodnik tranzystor polowy efekt (MOSFET), które prowadzą do metal-tlenek-półprzewodnik DRAM — lub MOS DRAM. Patent na MOS DRAM został przyznany w 1968 roku. W 1969 roku firma Intel opracowała pamięć DRAM wykorzystującą trzy tranzystorowe komórki.

Intel ulepszył swój produkt DRAM z Intel 1103 w 1970 roku, widząc komercyjne zastosowanie., Mniej więcej w tym czasie pamięć MOS zaczęła być bardziej obecna na rynku niż pamięć z rdzeniem magnetycznym.

w 1973 roku pojawił się także Mostek MK4096, 4 Kb DRAM. Była to pierwsza pamięć DRAM, która zawierała multipleksowane linie adresowe wierszy i kolumn. Mostek MK4096 mógł zmieścić się w małych pakietach z małą liczbą pinów, ponieważ zmniejszył o połowę liczbę wymaganych linii adresowych.

w 1992 roku Samsung opracował SDRAM, który miał pojemność 16 Mb.