Share
Berbec, sau memorie cu acces aleator, este un fel de memorie de calculator în care orice octet de memorie poate fi accesat fără a fi nevoie să acceseze și octeții anteriori. RAM este un mediu volatil pentru stocarea datelor digitale, ceea ce înseamnă că dispozitivul trebuie pornit pentru ca RAM să funcționeze. DRAM sau Dynamic RAM, este cel mai utilizat RAM pe care consumatorii îl ocupă. DDR3 este un exemplu de DRAM.
SRAM, sau statică RAM, oferă performanțe mai bune decât DRAM, deoarece DRAM trebuie să fie actualizată periodic în timpul utilizării, în timp ce SRAM nu o face. Cu toate acestea, SRAM este mai scump și mai puțin dens decât DRAM, deci dimensiunile SRAM sunt ordine de mărime mai mică decât DRAM.
Diagramă de comparație
| Dinamică memorie cu acces aleatoriu | Memorie statică cu acces aleatoriu | |
|---|---|---|
| Introducere (de la Wikipedia) | Dinamica memorie cu acces aleatoriu este un tip de memorie cu acces aleatoriu care stochează fiecare bit de date într-un condensator separat într-un circuit integrat. | Memoria statică cu acces aleatoriu este un tip de memorie semiconductoare care utilizează circuite de blocare bistabile pentru a stoca fiecare bit. Termenul static o diferențiază de RAM dinamic (DRAM), care trebuie să fie revizuit periodic. |
| Aplicații tipice | Memoria principală într-un computer (de exemplu, DDR3). Nu pentru depozitarea pe termen lung. | L2 și L3 cache într-un procesor |
| Dimensiuni tipice | De la 1GB la 2GB în smartphone-uri și tablete; 4GB până la 16GB în laptop-uri | De la 1 MB la 16 MB |
| Locul unde este prezent | Prezent pe placa de baza. | Prezent pe procesoare sau între procesor și memoria principală. |
Cuprins: SRAM vs DRAM
- 1 Explicate diferite tipuri de memorie
- 2 Structura și funcția
- 2.1 RAM dinamic (DRAM)
- 2.2 RAM static (SRAM)
- 2.3 Viteza
- 3 Capacitate și densitate
- 4 Consum de energie
- 5 Preț
- 6 Aplicații
- 7 Referințe
Diferitele tipuri de memorie au fost explicate
Următorul videoclip explică diferitele tipuri de memorie utilizate într-un computer - DRAM, SRAM (cum ar fi cele utilizate în cache-ul L2 al unui procesor) și NAND flash (de exemplu, utilizate într-un SSD).
Structura și funcția
Structurile ambelor tipuri de RAM sunt responsabile pentru caracteristicile lor principale, precum și pentru argumentele pro și contra lor. Pentru o explicație tehnică detaliată a modului în care lucrează DRAM și SRAM, consultați această conferință de inginerie de la Universitatea din Virginia.
Dynamic RAM (DRAM)
Fiecare celulă de memorie într-un chip DRAM deține un bit de date și este compusă dintr-un tranzistor și un condensator. Transistorul funcționează ca un comutator care permite circuitelor de control de pe cipul de memorie să citească condensatorul sau să-și schimbe starea, în timp ce condensatorul este responsabil pentru menținerea bitului de date sub forma unui 1 sau 0.
În ceea ce privește funcția, un condensator este ca un container care stochează electroni. Atunci când acest container este plin, acesta desemnează un 1, în timp ce un container gol de electroni desemnează 0. Totuși, condensatorii au o scurgere care le face să piardă această încărcătură și, ca rezultat, "containerul" devine gol după doar câteva milisecunde.
Astfel, pentru ca un cip DRAM să funcționeze, CPU-ul sau controlerul de memorie trebuie să reîncarce condensatoarele care sunt umplute cu electroni (și, prin urmare, indică un 1) înainte de descărcarea lor pentru a păstra datele. Pentru a face acest lucru, controlerul de memorie citește datele și apoi le rescrie. Aceasta se numește răcoritoare și are loc de mii de ori pe secundă într-un chip DRAM. Aceasta este și locul în care provine "Dynamic" din RAM dinamic, deoarece se referă la actualizarea necesară pentru păstrarea datelor.
Datorită necesității de a reîmprospăta în mod constant datele, ceea ce necesită timp, DRAM este mai lent.
Static RAM (SRAM)
RAM static, pe de altă parte, folosește flip-flops, care pot fi într-una din cele două stări stabile pe care circuitele suport le pot citi fie ca 1 sau 0. O flip-flop, în timp ce necesită șase tranzistoare, are avantajul care nu trebuie să fie revigorată. Lipsa unei necesități de reîmprospătare constantă face SRAM mai rapid decât DRAM; totuși, deoarece SRAM are nevoie de mai multe părți și cabluri, o celulă SRAM ocupă mai mult spațiu pe un cip decât o celulă DRAM. Astfel, SRAM este mai scump, nu numai pentru că există mai puțină memorie pe cip (mai puțin densă), dar și pentru că sunt mai greu de fabricat.
Viteză
Deoarece SRAM nu trebuie să se reîmprospătească, este de obicei mai rapidă. Durata medie de acces a DRAM este de aproximativ 60 de nanosecunde, în timp ce SRAM poate oferi timpi de acces cât mai mici de 10 nanosecunde.
Capacitate și densitate
Datorită structurii sale, SRAM are nevoie de mai mulți tranzistori decât DRAM pentru a stoca o anumită cantitate de date. În timp ce un modul DRAM necesită doar un tranzistor și un condensator pentru a stoca fiecare bit de date, SRAM are nevoie de 6 tranzistoare. Deoarece numărul de tranzistoare dintr-un modul de memorie își determină capacitatea, pentru un număr similar de tranzistori, un modul DRAM poate avea de până la 6 ori mai multă capacitate decât un modul SRAM.
Consumul de energie
De obicei, un modul SRAM consumă mai puțină energie decât un modul DRAM. Acest lucru se datorează faptului că SRAM necesită doar un mic curent constant, în timp ce DRAM necesită explozii de putere la fiecare câteva milisecunde pentru a reîmprospăta. Acest curent de reîmprospătare este de câteva ordini de mărime mai mare decât curentul de standby SRAM scăzut. Astfel, SRAM este utilizat în majoritatea echipamentelor portabile și acționate de baterii.
Cu toate acestea, consumul de energie al SRAM depinde de frecvența la care este accesat. Atunci când SRAM este utilizat într-un ritm mai lent, acesta atrage aproape neglijabil de putere în timp ce în idle. Pe de altă parte, la frecvențe mai mari, SRAM poate consuma atât de multă putere ca DRAM.
Preț
SRAM este mult mai scump decât DRAM. Un gigabyte de cache SRAM costă aproximativ 5000 USD, în timp ce un gigabyte de DRAM costă între 20 și 75 USD. Deoarece SRAM folosește flip-flops, care pot fi fabricate din până la 6 tranzistoare, SRAM are nevoie de mai multe tranzistoare pentru a stoca 1 biți decât DRAM-ul, care utilizează doar un singur tranzistor și un condensator. Astfel, pentru aceeași cantitate de memorie, SRAM necesită un număr mai mare de tranzistori, ceea ce mărește costul de producție.
Aplicații
Tipuri de memorie pentru calculator Ca toate RAM, DRAM și SRAM sunt volatile și, prin urmare, nu pot fi utilizate pentru a stoca date "permanente", cum ar fi sisteme de operare sau fișiere de date cum ar fi imagini și foi de calcul.
Aplicația cea mai comună a SRAM este de a servi ca cache pentru procesor (CPU). În specificațiile procesorului, aceasta este menționată ca memorie cache L2 sau cache L3. Performanța SRAM este foarte rapidă, dar SRAM este costisitoare, astfel încât valorile tipice ale memoriei cache L2 și L3 sunt de la 1MB la 8MB.
Cea mai comună utilizare a DRAM - cum ar fi DDR3 - este stocarea volatilă pentru computere. Deși nu este la fel de rapid ca SRAM, DRAM-ul este încă foarte rapid și se poate conecta direct la magistrala procesorului. Dimensiunile tipice ale DRAM sunt de aproximativ 1 până la 2 GB în smartphone-uri și tablete și 4 până la 16 GB în laptop-uri.
Referințe
- Cursul 21: Depozitare - Informatică de la Universitatea din Texas-Austin
- Interfață de memorie SRAM la microcontroler în sistemele încorporate - EE Herald
- Wikipedia: memorie dinamică de acces aleatoriu
- Wikipedia: memorie statică cu acces aleatoriu
- Wikipedia: reîmprospătarea memoriei
