'DRAM(動態隨機存取存儲器)簡介'

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什麼是DRAM?

內存是計算機運行的基礎。當與CPU結合使用時,可以運行指令集(程序)和存儲工作數據。隨機存取存儲器(RAM)是眾所周知的存儲器類型,因為它能夠以大致相同的時間延遲訪問存儲器中的任何位置。動態隨機存取存儲器(DRAM)是一種特定類型的隨機存取存儲器,它允許以較低的成本獲得更高的密度。筆記本電腦和臺式機中的內存模塊使用DRAM。

DRAM與SRAM

其他類型的存儲器,如SRAM、MRAM和Flash。簡而言之,DRAM代表動態隨機存取存儲器,SRAM代表靜態隨機存取存儲器。最大的區別是DRAM使用電容器,而SRAM不使用電容器,儘管還有一些考慮因素,如不同的處理、不同的速度和開發人員的不同成本。

DRAM工作原理

DRAM由RobertDennard於1966年在IBM發明,其工作原理與其他類型的內存大不相同。DRAM中的基本存儲單元由兩個元件組成:晶體管和電容器。當需要將一個位放入存儲器時,晶體管用於對電容器充電或放電。充電電容表示邏輯高或“1”,而放電電容表示邏輯低或“0”。充電/放電通過字線和位線完成,如圖1所示。

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什麼是DRAM?

內存是計算機運行的基礎。當與CPU結合使用時,可以運行指令集(程序)和存儲工作數據。隨機存取存儲器(RAM)是眾所周知的存儲器類型,因為它能夠以大致相同的時間延遲訪問存儲器中的任何位置。動態隨機存取存儲器(DRAM)是一種特定類型的隨機存取存儲器,它允許以較低的成本獲得更高的密度。筆記本電腦和臺式機中的內存模塊使用DRAM。

DRAM與SRAM

其他類型的存儲器,如SRAM、MRAM和Flash。簡而言之,DRAM代表動態隨機存取存儲器,SRAM代表靜態隨機存取存儲器。最大的區別是DRAM使用電容器,而SRAM不使用電容器,儘管還有一些考慮因素,如不同的處理、不同的速度和開發人員的不同成本。

DRAM工作原理

DRAM由RobertDennard於1966年在IBM發明,其工作原理與其他類型的內存大不相同。DRAM中的基本存儲單元由兩個元件組成:晶體管和電容器。當需要將一個位放入存儲器時,晶體管用於對電容器充電或放電。充電電容表示邏輯高或“1”,而放電電容表示邏輯低或“0”。充電/放電通過字線和位線完成,如圖1所示。

DRAM(動態隨機存取存儲器)簡介

圖1.在DRAM中,位存儲為電容器上是否存在電荷


在讀或寫期間,字線變高,晶體管將電容器連接到位線。位線上的任何值(“1”或“0”)都會從電容器中存儲或檢索。存儲在每個電容器上的電荷太小而無法直接讀取,而是由稱為感測放大器的電路測量。傳感器放大器檢測電荷的微小差異並輸出相應的邏輯電平。從位線讀取的動作迫使電荷流出電容器。因此,在DRAM中,讀取是破壞性的。為了解決這個問題,需要進行一種稱為預充電的操作,將從位線讀取的值放回電容器中。

同樣有問題的是,隨著時間的推移,電容器會洩漏電荷。因此,為了保持存儲在內存中的數據,必須定期刷新電容器。刷新就像讀取一樣,確保數據永不丟失。這就是DRAM從DRAM單元上的電荷獲得“動態”名稱的地方,每隔一段時間就會動態刷新一次。與SRAM(靜態RAM)形成對比,後者不需要刷新就可以保持其狀態。

DRAM組織方式

根據應用,DRAM可以有不同的形式。圖2顯示了包含多個板載DRAM芯片的DIMM(雙列直插式內存模塊)。

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什麼是DRAM?

內存是計算機運行的基礎。當與CPU結合使用時,可以運行指令集(程序)和存儲工作數據。隨機存取存儲器(RAM)是眾所周知的存儲器類型,因為它能夠以大致相同的時間延遲訪問存儲器中的任何位置。動態隨機存取存儲器(DRAM)是一種特定類型的隨機存取存儲器,它允許以較低的成本獲得更高的密度。筆記本電腦和臺式機中的內存模塊使用DRAM。

DRAM與SRAM

其他類型的存儲器,如SRAM、MRAM和Flash。簡而言之,DRAM代表動態隨機存取存儲器,SRAM代表靜態隨機存取存儲器。最大的區別是DRAM使用電容器,而SRAM不使用電容器,儘管還有一些考慮因素,如不同的處理、不同的速度和開發人員的不同成本。

DRAM工作原理

DRAM由RobertDennard於1966年在IBM發明,其工作原理與其他類型的內存大不相同。DRAM中的基本存儲單元由兩個元件組成:晶體管和電容器。當需要將一個位放入存儲器時,晶體管用於對電容器充電或放電。充電電容表示邏輯高或“1”,而放電電容表示邏輯低或“0”。充電/放電通過字線和位線完成,如圖1所示。

DRAM(動態隨機存取存儲器)簡介

圖1.在DRAM中,位存儲為電容器上是否存在電荷


在讀或寫期間,字線變高,晶體管將電容器連接到位線。位線上的任何值(“1”或“0”)都會從電容器中存儲或檢索。存儲在每個電容器上的電荷太小而無法直接讀取,而是由稱為感測放大器的電路測量。傳感器放大器檢測電荷的微小差異並輸出相應的邏輯電平。從位線讀取的動作迫使電荷流出電容器。因此,在DRAM中,讀取是破壞性的。為了解決這個問題,需要進行一種稱為預充電的操作,將從位線讀取的值放回電容器中。

同樣有問題的是,隨著時間的推移,電容器會洩漏電荷。因此,為了保持存儲在內存中的數據,必須定期刷新電容器。刷新就像讀取一樣,確保數據永不丟失。這就是DRAM從DRAM單元上的電荷獲得“動態”名稱的地方,每隔一段時間就會動態刷新一次。與SRAM(靜態RAM)形成對比,後者不需要刷新就可以保持其狀態。

DRAM組織方式

根據應用,DRAM可以有不同的形式。圖2顯示了包含多個板載DRAM芯片的DIMM(雙列直插式內存模塊)。

DRAM(動態隨機存取存儲器)簡介

圖2.包含許多DRAM芯片的1GB DIMM


此DIMM包含1 GB內存,但請注意貼紙上印有“2Rx8”。2R表示該模塊的rank為2,而x8(讀作“8”)表示來自每個DRAM芯片的數據的輸出寬度。rank是可單獨尋址的一組DRAM。在這種情況下,一個rank是一組四個DRAM芯片。由於共有8個(前/後),所以有2個rank。DRAM模塊的rank是DIMM中組織的最高級別。在此之下,每個芯片被組織成許多存儲體和包含行和列的內存陣列。圖3顯示了具有四個存儲體的DRAM芯片。

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什麼是DRAM?

內存是計算機運行的基礎。當與CPU結合使用時,可以運行指令集(程序)和存儲工作數據。隨機存取存儲器(RAM)是眾所周知的存儲器類型,因為它能夠以大致相同的時間延遲訪問存儲器中的任何位置。動態隨機存取存儲器(DRAM)是一種特定類型的隨機存取存儲器,它允許以較低的成本獲得更高的密度。筆記本電腦和臺式機中的內存模塊使用DRAM。

DRAM與SRAM

其他類型的存儲器,如SRAM、MRAM和Flash。簡而言之,DRAM代表動態隨機存取存儲器,SRAM代表靜態隨機存取存儲器。最大的區別是DRAM使用電容器,而SRAM不使用電容器,儘管還有一些考慮因素,如不同的處理、不同的速度和開發人員的不同成本。

DRAM工作原理

DRAM由RobertDennard於1966年在IBM發明,其工作原理與其他類型的內存大不相同。DRAM中的基本存儲單元由兩個元件組成:晶體管和電容器。當需要將一個位放入存儲器時,晶體管用於對電容器充電或放電。充電電容表示邏輯高或“1”,而放電電容表示邏輯低或“0”。充電/放電通過字線和位線完成,如圖1所示。

DRAM(動態隨機存取存儲器)簡介

圖1.在DRAM中,位存儲為電容器上是否存在電荷


在讀或寫期間,字線變高,晶體管將電容器連接到位線。位線上的任何值(“1”或“0”)都會從電容器中存儲或檢索。存儲在每個電容器上的電荷太小而無法直接讀取,而是由稱為感測放大器的電路測量。傳感器放大器檢測電荷的微小差異並輸出相應的邏輯電平。從位線讀取的動作迫使電荷流出電容器。因此,在DRAM中,讀取是破壞性的。為了解決這個問題,需要進行一種稱為預充電的操作,將從位線讀取的值放回電容器中。

同樣有問題的是,隨著時間的推移,電容器會洩漏電荷。因此,為了保持存儲在內存中的數據,必須定期刷新電容器。刷新就像讀取一樣,確保數據永不丟失。這就是DRAM從DRAM單元上的電荷獲得“動態”名稱的地方,每隔一段時間就會動態刷新一次。與SRAM(靜態RAM)形成對比,後者不需要刷新就可以保持其狀態。

DRAM組織方式

根據應用,DRAM可以有不同的形式。圖2顯示了包含多個板載DRAM芯片的DIMM(雙列直插式內存模塊)。

DRAM(動態隨機存取存儲器)簡介

圖2.包含許多DRAM芯片的1GB DIMM


此DIMM包含1 GB內存,但請注意貼紙上印有“2Rx8”。2R表示該模塊的rank為2,而x8(讀作“8”)表示來自每個DRAM芯片的數據的輸出寬度。rank是可單獨尋址的一組DRAM。在這種情況下,一個rank是一組四個DRAM芯片。由於共有8個(前/後),所以有2個rank。DRAM模塊的rank是DIMM中組織的最高級別。在此之下,每個芯片被組織成許多存儲體和包含行和列的內存陣列。圖3顯示了具有四個存儲體的DRAM芯片。

DRAM(動態隨機存取存儲器)簡介

圖3.具有四個存儲體的DRAM芯片


每個bank獨立運行。這意味著讀取,寫入和預充電都可以在一個bank完成,而不會影響另一個bank。

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