Share
RAM, alebo Náhodný vstup do pamäťe, je druh počítačovej pamäte, v ktorej je možné získať prístup k akémukoľvek bajtu pamäte bez toho, aby bolo potrebné pristupovať k predchádzajúcim bajtom. RAM je prchavé médium na ukladanie digitálnych údajov, čo znamená, že zariadenie musí byť zapnuté, aby RAM fungovalo. DRAM alebo Dynamic RAM je najpoužívanejšou RAM, s ktorou sa zákazníci stretávajú.
Obsah: SRAM vs DRAM
- 1 Vysvetlenie rôznych druhov pamäti
- 2 Štruktúra a funkcia
- 2.1 Dynamická RAM (DRAM)
- 2.2 Statická RAM (SRAM)
- 2.3 Rýchlosť
- 3 Kapacita a hustota
- 4 Spotreba energie
- 5 Cena
- 6 Aplikácie
- 7 Referencie
Vysvetlenie rôznych druhov pamäti
Nasledujúce video vysvetľuje rôzne typy pamäte používané v počítači - DRAM, SRAM (ako sa používa v vyrovnávacej pamäti L2 procesora) a flash NAND (napr. Používaný v SSD)..
Štruktúra a funkcia
Štruktúry oboch typov RAM sú zodpovedné za ich hlavné charakteristiky, ako aj za ich výhody a nevýhody. Technické a podrobné vysvetlenie spôsobu práce DRAM a SRAM nájdete v tejto technickej prednáške na University of Virginia.
Dynamická RAM (DRAM)
Každá pamäťová bunka v čipe DRAM obsahuje jeden bit údajov a je zložená z tranzistora a kondenzátora. Tranzistor funguje ako spínač, ktorý umožňuje riadiacim obvodom na pamäťovom čipe čítať kondenzátor alebo meniť jeho stav, zatiaľ čo kondenzátor je zodpovedný za držanie bitov dát vo forme 1 alebo 0.
Pokiaľ ide o funkciu, kondenzátor je ako kontajner, ktorý ukladá elektróny. Keď je tento kontajner plný, označuje 1, zatiaľ čo kontajner bez elektrónov označuje 0. Kondenzátory však majú únik, ktorý spôsobuje, že stratia tento náboj, a v dôsledku toho sa „kontajner“ po niekoľkých málo minútach vyprázdni. milisekúnd.
Teda, aby čip DRAM fungoval, musí procesor alebo pamäťový radič pred vybitím nabiť kondenzátory, ktoré sú naplnené elektrónmi (a preto označiť 1), aby si uchovali údaje. Na tento účel pamäťový ovládač načíta údaje a potom ich prepíše. Toto sa nazýva osviežujúce a vyskytuje sa tisíckrát za sekundu v čipe DRAM. To je tiež miesto, kde vzniká „Dynamic“ v Dynamic RAM, pretože sa týka obnovovania potrebného na uchovanie údajov.
Kvôli potrebe neustáleho obnovovania údajov, ktoré si vyžaduje čas, je DRAM pomalší.
Statická RAM (SRAM)
Statická RAM, na druhej strane, používa klopné obvody, ktoré môžu byť v jednom z dvoch stabilných stavov, ktoré podporné obvody dokážu čítať ako 1 alebo 0. Klopný obvod, ktorý vyžaduje šesť tranzistorov, má tú výhodu, že nemusíte sa obnovovať. Vzhľadom na to, že nie je potrebné neustále sa obnovovať, je SRAM rýchlejší ako DRAM; Avšak, pretože SRAM potrebuje viac častí a zapojenie, bunka SRAM zaberá na čipe viac miesta ako bunka DRAM. SRAM je teda drahší, a to nielen preto, že na jeden čip je menej pamäte (menej hustá), ale tiež preto, že je ťažšie vyrobiť.
rýchlosť
Pretože SRAM sa nemusí obnovovať, je zvyčajne rýchlejší. Priemerná doba prístupu DRAM je približne 60 nanosekúnd, zatiaľ čo SRAM môže poskytnúť prístupové časy až 10 nanosekúnd.
Kapacita a hustota
Kvôli svojej štruktúre potrebuje SRAM viac tranzistorov ako DRAM na uloženie určitého množstva údajov. Zatiaľ čo modul DRAM vyžaduje iba jeden tranzistor a jeden kondenzátor na ukladanie každého bitu údajov, SRAM potrebuje 6 tranzistorov. Pretože počet tranzistorov v pamäťovom module určuje jeho kapacitu, pre podobný počet tranzistorov môže mať modul DRAM až 6-krát väčšiu kapacitu ako modul SRAM..
Spotreba energie
Modul SRAM zvyčajne spotrebúva menej energie ako modul DRAM. Je to preto, že SRAM vyžaduje iba malý stabilný prúd, zatiaľ čo DRAM vyžaduje na obnovenie výbojov energie každých pár milisekúnd. Tento obnovovací prúd je o niekoľko rádov väčší ako nízky pohotovostný prúd SRAM. SRAM sa teda používa vo väčšine prenosných zariadení a batériových zariadení.
Spotreba energie SRAM však závisí od frekvencie, pri ktorej je prístupná. Ak sa SRAM používa pomalším tempom, pri voľnobehu čerpá takmer zanedbateľnú silu. Na druhej strane pri vyšších frekvenciách môže SRAM spotrebovať toľko energie ako DRAM.
cena
SRAM je oveľa drahší ako DRAM. Gigabajt vyrovnávacej pamäte SRAM stojí približne 5 000 dolárov, zatiaľ čo gigabajt DRAM stojí 20 až 75 USD. Pretože SRAM používa klopné obvody, ktoré môžu byť vyrobené až zo 6 tranzistorov, SRAM potrebuje viac tranzistorov na ukladanie 1 bitov ako DRAM, ktoré používajú iba jeden tranzistor a kondenzátor. Preto pre rovnaké množstvo pamäte vyžaduje SRAM vyšší počet tranzistorov, čo zvyšuje výrobné náklady.
aplikácia
Typy pamäte počítača Rovnako ako všetky pamäte RAM, DRAM a SRAM sú volatilné, a preto ich nemožno použiť na ukladanie „trvalých“ údajov, ako sú operačné systémy alebo dátové súbory, ako sú obrázky a tabuľky..
Najbežnejšou aplikáciou SRAM je slúžiť ako vyrovnávacia pamäť procesora (CPU). V špecifikáciách procesorov sa uvádza ako vyrovnávacia pamäť L2 alebo L3. Výkon SRAM je skutočne rýchly, ale SRAM je drahý, takže typické hodnoty vyrovnávacej pamäte L2 a L3 sú 1 MB až 8 MB.
Najbežnejšou aplikáciou DRAM - napríklad DDR3 - je nestále úložisko pre počítače. Aj keď nie je tak rýchly ako SRAM, DRAM je stále veľmi rýchly a môže sa pripojiť priamo na zbernicu CPU. Typické veľkosti pamäte DRAM sú približne 1 až 2 GB v smartfónoch a tabletoch a 4 až 16 GB v prenosných počítačoch.
Referencie
- Prednáška 21: Skladovanie - Informatika na University of Texas-Austin
- Pamäťové rozhranie SRAM s mikrokontrolérom vo vstavaných systémoch - EE Herald
- Wikipedia: Dynamická pamäť s priamym prístupom
- Wikipedia: Statická pamäť s priamym prístupom
- Wikipedia: Obnovenie pamäte
