Share
RAM, hoặc là bộ nhớ truy cập tạm thời, là một loại bộ nhớ máy tính trong đó bất kỳ byte bộ nhớ nào cũng có thể được truy cập mà không cần phải truy cập các byte trước đó. RAM là phương tiện dễ bay hơi để lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số, có nghĩa là thiết bị cần được bật nguồn để RAM hoạt động. DRAM, hay RAM động, là RAM được sử dụng rộng rãi nhất mà người tiêu dùng đối phó.
Nội dung: SRAM vs DRAM
- Giải thích về 1 loại trí nhớ khác nhau
- 2 cấu trúc và chức năng
- 2.1 RAM động (DRAM)
- 2.2 RAM tĩnh (SRAM)
- Tốc độ 2.3
- 3 Công suất và Mật độ
- 4 Tiêu thụ điện năng
- 5 giá
- 6 ứng dụng
- 7 tài liệu tham khảo
Các loại bộ nhớ khác nhau được giải thích
Video sau đây giải thích các loại bộ nhớ khác nhau được sử dụng trong máy tính - DRAM, SRAM (chẳng hạn như được sử dụng trong bộ đệm L2 của bộ xử lý) và flash NAND (ví dụ: được sử dụng trong SSD).
Cấu trúc và chức năng
Cấu trúc của cả hai loại RAM chịu trách nhiệm cho các đặc điểm chính cũng như ưu và nhược điểm tương ứng của chúng. Để được giải thích kỹ thuật, chuyên sâu về cách thức hoạt động của DRAM và SRAM, hãy xem bài giảng kỹ thuật này của Đại học Virginia.
RAM động (DRAM)
Mỗi ô nhớ trong chip DRAM chứa một bit dữ liệu và bao gồm một bóng bán dẫn và tụ điện. Transitor có chức năng như một công tắc cho phép mạch điều khiển trên chip nhớ đọc tụ điện hoặc thay đổi trạng thái của nó, trong khi tụ có nhiệm vụ giữ bit dữ liệu ở dạng 1 hoặc 0.
Về chức năng, một tụ điện giống như một thùng chứa các electron. Khi thùng chứa này đầy, nó chỉ định 1, trong khi một thùng chứa các electron chỉ định 0. Tuy nhiên, các tụ điện bị rò rỉ khiến chúng mất điện tích này và kết quả là, container Container trở nên trống rỗng chỉ sau một vài mili giây.
Do đó, để chip DRAM hoạt động, CPU hoặc bộ điều khiển bộ nhớ phải sạc lại các tụ điện chứa đầy electron (và do đó chỉ ra 1) trước khi chúng phóng điện để giữ lại dữ liệu. Để làm điều này, bộ điều khiển bộ nhớ đọc dữ liệu và sau đó viết lại nó. Điều này được gọi là làm mới và xảy ra hàng ngàn lần mỗi giây trong chip DRAM. Đây cũng là nơi khởi động của Dynamic Dynamic trong RAM động, vì nó đề cập đến việc làm mới cần thiết để giữ lại dữ liệu.
Do phải liên tục làm mới dữ liệu, làm mất thời gian, DRAM chậm hơn.
RAM tĩnh (SRAM)
Mặt khác, RAM tĩnh sử dụng flip-flop, có thể ở một trong hai trạng thái ổn định mà mạch hỗ trợ có thể đọc là 1 hoặc 0. Một flip-flop, trong khi cần sáu bóng bán dẫn, có lợi thế là không cần phải làm mới Việc không cần phải liên tục làm mới khiến SRAM nhanh hơn DRAM; tuy nhiên, vì SRAM cần nhiều bộ phận và nối dây hơn, nên một tế bào SRAM chiếm nhiều không gian trên chip hơn so với tế bào DRAM. Do đó, SRAM đắt hơn, không chỉ vì có ít bộ nhớ trên mỗi chip (ít mật độ hơn) mà còn vì chúng khó sản xuất hơn.
Tốc độ
Bởi vì SRAM không cần làm mới, nó thường nhanh hơn. Thời gian truy cập trung bình của DRAM là khoảng 60 nano giây, trong khi SRAM có thể cho thời gian truy cập thấp tới 10 nano giây.
Công suất và mật độ
Do cấu trúc của nó, SRAM cần nhiều bóng bán dẫn hơn DRAM để lưu trữ một lượng dữ liệu nhất định. Trong khi một mô-đun DRAM chỉ cần một bóng bán dẫn và một tụ điện để lưu trữ mọi bit dữ liệu, SRAM cần 6 bóng bán dẫn. Do số lượng bóng bán dẫn trong mô-đun bộ nhớ xác định công suất của nó, đối với số lượng bóng bán dẫn tương tự, mô-đun DRAM có thể có công suất gấp 6 lần so với mô-đun SRAM.
Sự tiêu thụ năng lượng
Thông thường, mô-đun SRAM tiêu thụ ít năng lượng hơn mô-đun DRAM. Điều này là do SRAM chỉ cần một dòng điện ổn định nhỏ trong khi DRAM yêu cầu các đợt năng lượng cứ sau vài mili giây để làm mới. Dòng làm mới này lớn hơn vài bậc so với dòng chờ SRAM thấp. Do đó, SRAM được sử dụng trong hầu hết các thiết bị di động và chạy bằng pin.
Tuy nhiên, mức tiêu thụ năng lượng của SRAM không phụ thuộc vào tần số mà nó được truy cập. Khi SRAM được sử dụng ở tốc độ chậm hơn, nó sẽ tiêu thụ năng lượng gần như không đáng kể trong khi không sử dụng. Mặt khác, ở tần số cao hơn, SRAM có thể tiêu thụ nhiều năng lượng như DRAM.
Giá bán
SRAM đắt hơn nhiều so với DRAM. Một gigabyte bộ nhớ cache SRAM có giá khoảng 5000 đô la, trong khi một gigabyte DRAM có giá từ 20 đến 75 đô la. Vì SRAM sử dụng flip-flop, có thể được tạo thành từ 6 bóng bán dẫn, SRAM cần nhiều bóng bán dẫn hơn để lưu trữ 1 bit so với DRAM, chỉ sử dụng một bóng bán dẫn và tụ điện duy nhất. Do đó, với cùng một lượng bộ nhớ, SRAM yêu cầu số lượng bóng bán dẫn cao hơn, làm tăng chi phí sản xuất.
Các ứng dụng
Các loại bộ nhớ máy tính Giống như tất cả RAM, DRAM và SRAM đều không ổn định và do đó không thể được sử dụng để lưu trữ dữ liệu "vĩnh viễn" như hệ điều hành hoặc tệp dữ liệu như hình ảnh và bảng tính.
Ứng dụng phổ biến nhất của SRAM là dùng làm bộ đệm cho bộ xử lý (CPU). Trong thông số kỹ thuật của bộ xử lý, điều này được liệt kê là bộ đệm L2 hoặc bộ đệm L3. Hiệu suất SRAM rất nhanh nhưng SRAM đắt tiền, vì vậy giá trị tiêu biểu của bộ đệm L2 và L3 là 1MB đến 8MB.
Ứng dụng phổ biến nhất của DRAM - chẳng hạn như DDR3 - là bộ nhớ dễ bay hơi cho máy tính. Mặc dù không nhanh như SRAM, DRAM vẫn rất nhanh và có thể kết nối trực tiếp với bus CPU. Kích thước điển hình của DRAM là khoảng 1 đến 2GB trong điện thoại thông minh và máy tính bảng và 4 đến 16GB trong máy tính xách tay.
Người giới thiệu
- Bài giảng 21: Lưu trữ - Khoa học máy tính tại Đại học Texas-Austin
- Giao diện bộ nhớ SRAM cho vi điều khiển trong các hệ thống nhúng - EE Herald
- Wikipedia: Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động
- Wikipedia: Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh
- Wikipedia: Làm mới bộ nhớ
