Share
ОЗУ, или оперативная память, является разновидностью компьютерной памяти, в которой любой байт памяти может быть доступен без необходимости доступа и к предыдущим байтам. ОЗУ - это энергозависимая среда для хранения цифровых данных, поэтому для работы ОЗУ необходимо, чтобы устройство было включено. DRAM, или Dynamic RAM, является наиболее широко используемым RAM, с которым сталкиваются потребители.
Содержание: SRAM против DRAM
- 1 различные виды памяти объяснил
- 2 Структура и функции
- 2.1 Динамическое ОЗУ (DRAM)
- 2.2 Статическая RAM (SRAM)
- 2.3 Скорость
- 3 Емкость и плотность
- 4 Потребляемая мощность
- 5 Цена
- 6 приложений
- 7 ссылок
Разные виды памяти объяснены
Следующее видео объясняет различные типы памяти, используемые в компьютере - DRAM, SRAM (например, используемые в кэш-памяти L2 процессора) и флэш-память NAND (например, используемые в SSD).
Структура и функции
Структуры ОЗУ обоих типов отвечают за их основные характеристики, а также за их плюсы и минусы. Техническое подробное объяснение того, как работают DRAM и SRAM, см. В этой технической лекции из Университета Вирджинии..
Динамическая RAM (DRAM)
Каждая ячейка памяти в микросхеме DRAM содержит один бит данных и состоит из транзистора и конденсатора. Транзистор функционирует как переключатель, который позволяет схемам управления на микросхеме памяти считывать конденсатор или изменять его состояние, в то время как конденсатор отвечает за удержание бита данных в форме 1 или 0..
С точки зрения функции, конденсатор похож на контейнер, в котором хранятся электроны. Когда этот контейнер заполнен, он обозначает 1, в то время как контейнер, пустой электронов, обозначает 0. Однако конденсаторы имеют утечку, которая приводит к тому, что они теряют этот заряд, и в результате «контейнер» становится пустым через несколько секунд. миллисекунды.
Таким образом, чтобы чип DRAM работал, ЦПУ или контроллер памяти должны перезарядить конденсаторы, заполненные электронами (и, следовательно, указать 1), перед тем как они разрядятся, чтобы сохранить данные. Для этого контроллер памяти считывает данные и затем переписывает их. Это называется обновлением и происходит тысячи раз в секунду в микросхеме DRAM. Здесь также происходит «Динамическое» в динамическом ОЗУ, поскольку оно относится к обновлению, необходимому для сохранения данных..
Из-за необходимости постоянно обновлять данные, что занимает много времени, DRAM медленнее.
Статическая RAM (SRAM)
Статическая RAM, с другой стороны, использует триггеры, которые могут находиться в одном из двух стабильных состояний, которые схема поддержки может считывать как 1 или 0. Триггер, хотя требуется шесть транзисторов, имеет преимущество: не нуждается в обновлении. Отсутствие необходимости постоянно обновлять делает SRAM быстрее, чем DRAM; однако, поскольку для SRAM требуется больше деталей и проводки, ячейка SRAM занимает больше места в микросхеме, чем ячейка DRAM. Таким образом, SRAM дороже не только потому, что на чип приходится меньше памяти (менее плотно), но и потому, что их сложнее изготовить.
скорость
Поскольку SRAM не нужно обновлять, обычно это происходит быстрее. Среднее время доступа DRAM составляет около 60 наносекунд, тогда как SRAM может дать время доступа всего 10 наносекунд..
Емкость и плотность
Из-за своей структуры SRAM требуется больше транзисторов, чем DRAM, для хранения определенного объема данных. В то время как для модуля DRAM требуется только один транзистор и один конденсатор для хранения каждого бита данных, SRAM требуется 6 транзисторов. Поскольку количество транзисторов в модуле памяти определяет его емкость, для аналогичного количества транзисторов емкость DRAM может иметь в 6 раз большую емкость, чем модуль SRAM..
Потребляемая мощность
Как правило, модуль SRAM потребляет меньше энергии, чем модуль DRAM. Это связано с тем, что для SRAM требуется только небольшой постоянный ток, в то время как для обновления DRAM требуются импульсы питания каждые несколько миллисекунд. Этот ток обновления на несколько порядков больше, чем низкий ток ожидания SRAM. Таким образом, SRAM используется в большинстве портативных и аккумуляторных устройств.
Однако энергопотребление SRAM зависит от частоты, с которой осуществляется доступ. Когда SRAM используется в более медленном темпе, он потребляет почти ничтожную мощность в режиме ожидания. С другой стороны, на более высоких частотах SRAM может потреблять столько же энергии, сколько DRAM.
Цена
SRAM намного дороже, чем DRAM. Гигабайт SRAM-кэша стоит около 5000 долларов, а гигабайт DRAM - от 20 до 75 долларов. Поскольку SRAM использует триггеры, которые могут состоять из 6 транзисторов, для SRAM требуется больше транзисторов для хранения 1 бита, чем для DRAM, который использует только один транзистор и конденсатор. Таким образом, для того же объема памяти для SRAM требуется большее количество транзисторов, что увеличивает стоимость производства.
Приложения
Типы памяти компьютера Как и все ОЗУ, DRAM и SRAM являются энергозависимыми и поэтому не могут использоваться для хранения «постоянных» данных, таких как операционные системы, или файлов данных, таких как изображения и электронные таблицы..
Наиболее распространенным применением SRAM является кэш-память процессора (CPU). В спецификациях процессора это указано как кэш-память второго уровня или кэш-память третьего уровня. Производительность SRAM действительно высокая, но SRAM дорогая, поэтому типичные значения кэш-памяти L2 и L3 составляют от 1 до 8 МБ.
Наиболее распространенное применение DRAM, такое как DDR3, - это энергозависимое хранилище для компьютеров. Хотя DRAM не такой быстрый, как SRAM, он по-прежнему очень быстрый и может подключаться непосредственно к шине ЦП. Типичные размеры DRAM составляют от 1 до 2 ГБ для смартфонов и планшетов и от 4 до 16 ГБ для ноутбуков.
Ссылки
- Лекция 21: Хранение - Информатика в университете Техаса-Остина
- Интерфейс памяти SRAM к микроконтроллеру во встроенных системах - EE Herald
- Википедия: Динамическая оперативная память
- Википедия: Статическая оперативная память
- Википедия: Обновление памяти
