Kaikki DRAM (Dynamic Random Access Memory) ja SRAM (Static Random Access Memory) ovat satunnaiskäyttömuistin (RAM) tyyppejä. RAM on integroidun piirin sisäinen puolijohdekomponentti, joka tallentaa prosessorin, jota mikrokontrolleri tai muu prosessori käyttää jatkuvasti tallentaakseen operaatioissa käytettäviä muuttujia suorittaessaan laskutoimituksia. RAM viittaa laitteistoon, joka tarjoaa muistipaikat, joihin viitataan ohjelmistoissa rekistereinä. Tätä kirjoitettaessa kaikki yleisesti käytetty RAM-muisti on haihtuvaa, mikä tarkoittaa, että kaikki haihtuvassa muistissa oleva häviää, kun virta katkaistaan. RAM-muistia voi pitää työmuistina, johon muuttujat tallennetaan, kun suoritin suorittaa laskutoimituksia. RAM-muistia käytetään paljon nopeammin kuin ulkoista muistia, ja se on prosessorisirun nopeuden kannalta kriittinen komponentti.

Arkkitehtoninen ero näiden kahden välillä on se, että DRAM-muisti käyttää transistoreja ja kondensaattoreita toistuvien piirien joukossa (jossa kukin piiri on yksi bitti), kun taas SRAM-muisti käyttää useita transistoreja piirissä muodostaakseen yhden bitin.

DRAM-muisti tallentaa dataa kirjoittamalla varauksen kondensaattoriin ”käyttötapaturman transistorin avulla”, ja se keksittiin IBM:ssä Robert Dennardin toimesta vuonna 1966, ja se patentoitiin vuonna 1967. DRAM tarkastelee varaustilaa transistori-kondensaattoripiirissä (ks. kuva 1); ladattu tila on 1-bitti; matala varaus nähdään 0-bittinä.

Kuva 1. DRAM tallentaa yhden bitin muistiin transistorin ja kondensaattorin avulla. (luotto: Kenneth C. Reese, III)

Monet tällaiset transistori-kondensaattoripiirit muodostavat yhdessä ”sanan” muistia. (Katso kuva 2).

Kuva 2. DRAM-kennojen joukko muodostaa sanoja.

DRAM käyttää kondensaattoreita, jotka menettävät varausta ajan mittaan vuodon vuoksi, vaikka syöttöjännite säilyisi. Koska kondensaattorin varaus pienenee, kun jännite poistetaan, DRAM-muistiin on syötettävä jännite, jotta muisti säilyy (ja se on siten haihtuva). Kondensaattorit voivat menettää hieman varaustaan, vaikka niihin syötettäisiinkin jännitettä, jos niiden läheisyydessä on laitteita (kuten transistoreja), jotka imevät hieman virtaa, vaikka ne olisivat pois päältä; tätä kutsutaan kondensaattorivuodoksi. Kondensaattorivuodon vuoksi DRAM-muistia on päivitettävä usein.

SRAM

SRAM ei käytä kondensaattoreita. SRAM käyttää useita transistoreita ristiinkytketyssä flip-flop-konfiguraatiossa, eikä siinä ole vuoto-ongelmaa eikä sitä tarvitse päivittää.

Kuva 3. SRAM-solu, jossa on kuusi transistoria. (Credit: Inductiveload , via Wikimedia Commons).

Mutta SRAM tarvitsee silti jatkuvaa virtaa varaustilan ylläpitämiseksi ja on siten DRAMin tavoin haihtuva. Koska SRAM käyttää useita transistoreita (ks. kuva 3) muistibittiä kohden verrattuna DRAMiin, jossa käytetään yhtä transistoria ja kondensaattoria bittiä kohden, DRAM on edullisempi. DRAM-muistissa käytetään eri prosessia kuin SRAM-muistissa, joten koosta keskusteleminen on joiltakin osin omenoiden ja kulmien välinen vertailu, riippuen optimointitavoitteesta. DRAM on vähintään kymmenen kertaa hitaampi kuin SRAM. SRAM on nopeampaa ja sitä käytetään tyypillisesti välimuistina, DRAM on halvempaa ja tiheämpää, ja sitä käytetään ensisijaisesti prosessorin keskusmuistina.

SDRAM

SDRAM on lyhenne sanoista Synchronous Dynamic Random Access Memory (synkronoitu dynaaminen satunnaiskäyttömuisti), DRAM-tyyppi, joka on synkronoitu prosessorin järjestelmäväylän kanssa nopeusedun saamiseksi.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.