DRAM (dynamic random access memory) (Română)

Dynamic random access memory (DRAM) este un tip de memorie semiconductoare care este de obicei utilizat pentru datele sau codul de program necesar unui procesor de calculator pentru a funcționa. DRAM este un tip comun de memorie cu acces aleatoriu (RAM) care este utilizat în computere personale (PC-uri), stații de lucru și servere. Accesul aleatoriu permite procesorului PC-ului să acceseze direct orice parte a memoriei, mai degrabă decât să trebuiască să procedeze secvențial dintr-un loc de pornire., Memoria RAM este localizată aproape de procesorul unui computer și permite accesul mai rapid la date decât mediile de stocare, cum ar fi unitățile de hard disk și unitățile SSD.

cum acționează DRAM?

Memoria este formată din biți de date sau cod de program care sunt aranjați într-o grilă bidimensională. DRAM va stoca biți de date în ceea ce se numește stocare sau celulă de memorie, constând dintr-un condensator și un tranzistor. Celulele de stocare sunt de obicei organizate într-o configurație dreptunghiulară. Când o încărcare este trimisă printr-o coloană, tranzistorul din coloană este activat., O celulă de stocare DRAM este dinamică, ceea ce înseamnă că trebuie să fie reîmprospătată sau să i se dea o nouă încărcare electronică la fiecare câteva milisecunde pentru a compensa scurgerile de încărcare din condensator.

celulele de memorie vor funcționa cu alte circuite care pot fi utilizate pentru a identifica rânduri și coloane, pentru a urmări procesul de reîmprospătare, pentru a instrui o celulă să accepte sau nu o încărcare și pentru a citi sau restaura datele dintr-o celulă.DRAM este o opțiune de memorie semiconductoare pe care un designer de sistem o poate utiliza atunci când construiește un computer., Opțiunile alternative de memorie includ RAM static (SRAM), memorie programabilă doar pentru citire (EEPROM), NOR flash și NAND flash. Multe sisteme utilizează mai mult de un tip de memorie.

tipuri de DRAM

există multe tipuri de DRAM care pot fi utilizate într-un dispozitiv. Câteva exemple includ următoarele:

• Synchronous DRAM (SDRAM) sincronizează vitezele memoriei cu vitezele ceasului procesorului, permițând controlerului de memorie să cunoască ciclul ceasului procesorului. Acest lucru permite procesorului să efectueze mai multe instrucțiuni simultan.,
• Rambus DRAM (RDRAM) a fost utilizat pe scară mai largă la începutul anilor 2000 pentru plăci grafice.
• dublu SDRAM rata de date (DDR SDRAM) aproape dublează lățimea de bandă în rata de date de SDRAM prin utilizarea dublu pinning. Acest proces permite transferul datelor pe marginile în creștere și în scădere ale unui semnal de ceas. Acesta a fost disponibil în diferite iterații în timp, inclusiv DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM și DDR4 SDRAM.
• Fast page mode DRAM (FPM DRAM) oferă performanțe mai mari decât alte tipuri DRAM prin focalizarea pe Acces rapid la pagini.,
• Extended data out DRAM (EDO DRAM) îmbunătățește timpul de citire din memorie pe microprocesoare, cum ar fi Intel Pentium.

principalii producători DRAM includ Samsung, Rambus, PNY Technologies și SK Hynix.

tipuri de pachete DRAM

există două tipuri principale de ambalaje DRAM: single inline memory module (SIMM) și dual inline memory module (DIMM). Singur inline ambalaj modul de memorie este considerat învechit acum și a fost utilizat în anii 1980-1990. SIMMs a venit în 30 și 72 seturi de pini și de obicei a avut 32 biți rate de transfer de date., DIMM – urile, pe de altă parte, sunt utilizate în mod obișnuit acum și sunt duble în linie-ceea ce înseamnă că au pini pe ambele părți ale cipului. DIMM-urile au în mod obișnuit conectori cu 168 pini-sau mai mulți-și acceptă o rată de transfer de date pe 64 de biți.

tipurile de pachete DRAM pentru DIMM – uri sunt setate ca arhitecturi de circuite integrate diferite. Unele dintre acestea includ următoarele:

• DIMM-urile fără tampon (UDIMM) sunt utilizate în mod obișnuit pe desktop-uri și laptopuri. Acestea costă mai puțin și rulează mai repede, dar sunt mai puțin stabile.
• DIMM-urile înregistrate (RDIMM) sunt utilizate în mod obișnuit cu serverele., Acestea sunt mai stabile și reduc tensiunea pe un controler de memorie CPU.
• DIMM-urile complet tamponate (FB-DIMM) sunt utilizate în sistemele de memorie mai mari. Acestea sunt mai fiabile, deoarece pot îmbunătăți metodele de detectare a erorilor și pot menține integritatea semnalului.

Avantaje

principalele avantaje ale DRAM includ următoarele:

• design-ul este simplu, care necesită doar un singur tranzistor.,
• costul este scăzut în comparație cu tipurile alternative de memorie, cum ar fi SRAM.
• acesta oferă niveluri mai mari de densitate.
• mai multe date pot fi stocate folosind DRAM.
• memoria poate fi reîmprospătată și ștearsă în timp ce un program rulează.

dezavantaje

principalele dezavantaje ale DRAM includ următoarele:

• Memoria este volatilă.
• consumul de energie este ridicat în raport cu alte opțiuni.
• Fabricarea este complexă.
• datele din celulele de stocare trebuie actualizate.
• este mai lent decât SRAM.

DRAM vs., SRAM

DRAM este un succesor al SRAM. Designerii de memorie au redus numărul de elemente pe bit și au eliminat liniile de biți diferențiale pentru a salva zona cipului pentru a crea DRAM. Drept urmare, DRAM este mai puțin costisitor de produs decât SRAM.dar SRAM păstrează unele avantaje față de DRAM. SRAM nu are nevoie să fie reîmprospătat, deoarece funcționează pe principiul comutării fluxului de curent într-una din cele două direcții, mai degrabă decât să dețină o sarcină în loc într-o celulă de stocare. SRAM este utilizat în general pentru memoria cache, care poate fi accesată mai rapid decât DRAM.,SRAM este capabil de citire/scriere la nivel de octet și este mai rapid la citire/scriere decât DRAM. DRAM scrie date la nivel de octet și citește la nivel de pagină cu mai mulți octeți.

diferențele de putere variază în funcție de modul activ sau inactiv al sistemului. DRAM necesită mai puțină putere decât SRAM într-o stare activă, dar SRAM consumă considerabil mai puțină putere decât DRAM în timp ce în modul de repaus.

istoric

una dintre primele utilizări ale DRAM a fost într-un calculator Toshiba în 1965-folosind o formă capacitivă de DRAM care a fost făcută din celule de memorie bipolare., În același an, IBM a creat un cip de memorie de siliciu pe 16 biți. Cu toate acestea, în acest moment, DRAM bipolar care era în uz nu putea concura cu memoria cu miez magnetic. Acest lucru a rămas valabil pentru DRAM până la invenție, dacă tranzistorul cu efect de câmp metal-oxid-semiconductor (MOSFET), care duce la DRAM metal-oxid-semiconductor-sau MOS DRAM. Brevetul pentru MOS DRAM a fost acordat în 1968. 1969 a văzut Intel dezvolta DRAM care a folosit o celulă cu trei tranzistori.

Intel îmbunătățit pe produsul lor DRAM cu Intel 1103 în 1970, văzând utilizarea comercială., În jurul acestui timp a fost atunci când memoria MOS a început să facă mai mult de o prezență pe piață în comparație cu memoria magnetic-core.

1973 a văzut, de asemenea, invenția Mostek MK4096, un dram de 4 Kb. Acesta a fost primul DRAM care a încorporat linii de adrese multiplexate și coloane. Mostek MK4096 s-ar putea încadra în pachete mici cu un număr mic de pini, deoarece a redus la jumătate numărul de linii de adrese necesare.în 1992, Samsung a dezvoltat SDRAM, care avea o capacitate de 16 Mb.