DRAM (Dynamic Random Access Memory) と SRAM (Static Random Access Memory) は、どちらも RAM (Random Access Memory) の一種です。 RAMは、マイコンなどのプロセッサが計算を行いながら演算で使用する変数を常時記憶しておく集積チップ内部の半導体デバイスです。 RAMは、ソフトウェアでレジスタと呼ばれるメモリ位置を提供するハードウェアを指します。 この記事を書いている時点では、一般的に使用されているRAMはすべて揮発性であり、揮発性メモリ内のものは電源を落とすと失われることを意味する。 RAMは、CPUが計算を行う間、変数を保存しておく作業用メモリと考えることができます。 RAM は外部メモリよりもはるかに高速にアクセスでき、プロセッサ チップの速度にとって重要なコンポーネントです。

DRAM のアーキテクチャ上の違いは、DRAM がトランジスタとコンデンサを繰り返し回路の配列に使用している (各回路が 1 ビット) のに対して、SRAM は複数のトランジスタを使用して 1 ビットを形成しています。

DRAM では「アクセス トランジスタを介して電荷をコンデンサに書く」ことによってデータが格納されますが、1966 年に IBM の Robert Dennard が発明し 1967 年に特許が取得されています。 DRAMは、トランジスタ-コンデンサ回路(図1参照)で電荷の状態を見る。充電された状態は1ビット、充電量が少ない状態は0ビットと見る。

図1. DRAMはトランジスタとキャパシタを使って1ビットをメモリとして記憶する。 (credit: Kenneth C. Reese, III)

このトランジスタ-コンデンサ回路を複数個組み合わせて、メモリの「ワード」を作成します。 (図 2 参照)。

図 2.

DRAM はキャパシタを使用しており、電源電圧が維持されていても、リークにより時間の経過とともに電荷が減少していきます。 電圧を取り除くとキャパシタの電荷は減衰するため、DRAM は記憶を保持するために電圧を供給する必要があります(したがって揮発性です)。 コンデンサは、近くにトランジスタのようにオフ状態でも少し電流を流すデバイスがあると、電圧を供給しても電荷が少し減ってしまうことがあり、これをコンデンサリークと呼びます。 コンデンサ・リークにより、DRAM は頻繁にリフレッシュする必要があります。

SRAM

SRAM はコンデンサを使用しません。 SRAM は、クロスカップル フリップフロップ構成で複数のトランジスタを使用し、リークの問題がなく、リフレッシュする必要もありません。

図 3. 6 つのトランジスタを持つ SRAM セル。 (Credit: Inductiveload , via Wikimedia Commons).

しかし、SRAMは依然として充電状態を維持するために一定の電力を必要とするため、DRAMのように揮発性である。 1ビットあたり1つのトランジスタとコンデンサを使用するDRAMに対し、SRAMは1ビットあたり数個のトランジスタ(図3参照)を使用するため、DRAMの方が安価になります。 DRAM は SRAM とは異なるプロセスを使用しているため、最適化の目的によっては、サイズを比較することは、ある面ではアップルからオレンジになります。 DRAM は SRAM の少なくとも 10 倍は速度が遅いです。 SRAM は高速で、通常キャッシュに使用されますが、DRAM は安価で、密度が高く、メイン プロセッサ メモリとして主に使用されます。

SDRAM

SDRAM は Synchronous Dynamic Random Access Memory の略で、プロセッサ システム バスと同期して速度を向上させる DRAM タイプのこと。

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