Share
RAM, tai RAM-muisti, on eräänlainen tietokonemuisti, johon mihin tahansa tavun muistiin pääsee käsiksi ilman, että tarvitsisi käyttää myös edellisiä tavuja. RAM on haihtuva väline digitaalisen datan tallentamiseksi, mikä tarkoittaa, että laitteen on oltava päällä, jotta RAM toimii. DRAM eli Dynamic RAM on yleisimmin käytetty RAM, jota kuluttajat käsittelevät.
Sisältö: SRAM vs DRAM
- 1 Erilaisia muistia selitetty
- 2 Rakenne ja toiminta
- 2.1 Dynaaminen RAM (DRAM)
- 2.2 Staattinen RAM (SRAM)
- 2.3 Nopeus
- 3 Kapasiteetti ja tiheys
- 4 Virrankulutus
- 5 Hinta
- 6 sovellusta
- 7 Viitteet
Erilaisia muistia selitetty
Seuraava video selittää tietokoneessa käytettävät erityyppiset muistit - DRAM, SRAM (kuten käytetään prosessorin L2-välimuistissa) ja NAND-salama (esim. Käytetty SSD: ssä).
Rakenne ja toiminta
Molempien RAM-tyyppien rakenteet vastaavat niiden pääominaisuuksista sekä vastaavista eduista ja haitoista. Katso tekninen, perusteellinen selitys DRAM: n ja SRAM: n toiminnasta Virginian yliopistosta.
Dynaaminen RAM (DRAM)
Jokaisessa DRAM-sirun muistisolussa on yksi bitti dataa ja se koostuu transistorista ja kondensaattorista. Transistori toimii kytkimenä, jonka avulla muistisirun ohjauspiirit voivat lukea kondensaattorin tai muuttaa sen tilaa, kun taas kondensaattori vastaa datan bitin pitämisestä 1 tai 0 muodossa..
Toiminnan kannalta kondensaattori on kuin säiliö, joka varastoi elektroneja. Kun tämä säiliö on täynnä, se merkitsee yhtä, kun taas elektronista tyhjä säiliö merkitsee nollaa. Kondensaattoreissa on kuitenkin vuoto, joka aiheuttaa niiden menettävän tämän varauksen, ja seurauksena “säiliö” tyhjenee vain muutaman minuutin kuluttua. millisekuntia.
Siksi, jotta DRAM-siru toimisi, CPU: n tai muistiohjaimen on ladattava kondensaattoreita, jotka on täytetty elektronilla (ja siksi osoittavat 1) ennen niiden purkamista, jotta tiedot voidaan säilyttää. Tätä varten muistin ohjain lukee tiedot ja kirjoittaa ne sitten uudelleen. Tätä kutsutaan virkistäväksi ja tapahtuu tuhansia kertoja sekunnissa DRAM-sirussa. Tästä myös dynaamisen RAM-muistin “Dynaaminen” alkaa, koska se viittaa päivittämiseen, joka on tarpeen tietojen säilyttämiseksi.
Datan jatkuvan päivittämisen vuoksi, joka vie aikaa, DRAM on hitaampi.
Staattinen RAM (SRAM)
Staattisessa RAM-muistissa puolestaan käytetään flip-floppeja, jotka voivat olla yhdessä kahdesta stabiilista tilasta, että tukipiirit voivat lukea joko 1 tai 0. 0. Flip-flopilla, kun vaaditaan kuutta transistoria, on se etu, että ei tarvitse päivittää. Jatkuvan päivityksen tarpeen puute tekee SRAM: sta nopeamman kuin DRAM; koska SRAM tarvitsee kuitenkin enemmän osia ja johdotuksia, SRAM-solu vie enemmän tilaa sirulla kuin DRAM-solu. Siten SRAM on kalliimpaa, ei vain siksi, että muistia on vähemmän sirua kohti (vähemmän tiheä), vaan myös siksi, että niitä on vaikeampi valmistaa.
Nopeus
Koska SRAM: n ei tarvitse päivittää, se on yleensä nopeampi. DRAM: n keskimääräinen käyttöaika on noin 60 nanosekuntia, kun taas SRAM: n käyttöaika voi olla jopa 10 nanosekuntia..
Kapasiteetti ja tiheys
Rakenteensa vuoksi SRAM tarvitsee enemmän transistoreita kuin DRAM tietyn määrän tiedon tallentamiseksi. Vaikka DRAM-moduuli vaatii vain yhden transistorin ja yhden kondensaattorin jokaisen bittidatan tallentamiseksi, SRAM tarvitsee 6 transistoria. Koska transistorien lukumäärä muistimoduulissa määrää sen kapasiteetin, DRAM-moduulilla voi olla jopa 6 kertaa enemmän kapasiteettia kuin SRAM-moduulilla saman verran transistoria..
Tehon kulutus
Tyypillisesti SRAM-moduuli kuluttaa vähemmän virtaa kuin DRAM-moduuli. Tämä johtuu siitä, että SRAM vaatii vain pienen tasaisen virran, kun taas DRAM vaatii virran purskeita muutaman millisekunnin välein päivittääkseen. Tämä virkistysvirta on useita kertaluokkaa suurempi kuin pieni SRAM-valmiustilavirta. Siten SRAM: ää käytetään useimmissa kannettavissa ja akkukäyttöisissä laitteissa.
SRAM: n virrankulutus riippuu kuitenkin siitä taajuudesta, jolla sitä käytetään. Kun SRAM: ää käytetään hitaammin, se vie melkein vähäisen tehon tyhjäkäynnillä. Toisaalta korkeammilla taajuuksilla SRAM voi kuluttaa yhtä paljon virtaa kuin DRAM.
Hinta
SRAM on paljon kalliimpaa kuin DRAM. Gigatavu SRAM-välimuistia maksaa noin 5000 dollaria, kun taas gigatavu DRAMia maksaa 20–75 dollaria. Koska SRAM käyttää flip-floppeja, jotka voivat olla jopa 6 transistoria, SRAM tarvitsee enemmän transistoreita yhden bitin tallentamiseksi kuin DRAM, joka käyttää vain yhtä transistoria ja kondensaattoria. Siten samaan muistimäärään SRAM vaatii suuremman määrän transistoreita, mikä lisää tuotantokustannuksia.
Sovellukset
Tietokonemuistityypit Kuten kaikki RAM-muistit, DRAM ja SRAM ovat epävakaita, joten niitä ei voida käyttää "pysyvän" datan, kuten käyttöjärjestelmien, tai tiedostojen, kuten kuvien ja laskentataulukoiden, tallentamiseen..
SRAM: n yleisin sovellus on toimia välimuistina prosessorille (CPU). Suorittimen määrityksissä tämä on lueteltu L2-välimuistina tai L3-välimuistina. SRAM-suorituskyky on todella nopea, mutta SRAM on kallis, joten tyypilliset L2- ja L3-välimuistin arvot ovat 1 Mt - 8 Mt.
DRAM: n, kuten DDR3: n, yleisin sovellus on haihtuva tallennus tietokoneille. Vaikka DRAM ei ole niin nopea kuin SRAM, se on silti erittäin nopea ja voi muodostaa yhteyden suoraan CPU-väylään. Tyypilliset DRAM-koot ovat älypuhelimissa ja tableteissa noin 1–2 Gt ja kannettavissa tietokoneissa 4–16 Gt.
Viitteet
- Luento 21: Varastointi - Tietojenkäsittelytiede Texasin Austinin yliopistossa
- SRAM-muistiliitäntä sulautettujen järjestelmien mikrokontrolleriin - EE Herald
- Wikipedia: Dynaaminen hajasaantimuisti
- Wikipedia: Staattinen hajasaantimuisti
- Wikipedia: Muisti päivitetään
