Share
RAM, или оперативна памет, е вид компютърна памет, в която може да се получи всеки байт памет, без да се налага достъп до предишните байтове. RAM е летлива среда за съхранение на цифрови данни, което означава, че устройството трябва да бъде включено, за да може RAM да работи. DRAM или Dynamic RAM е най-използваната RAM, с която потребителите се справят.
Съдържание: SRAM срещу DRAM
- 1 Обяснени различни видове памет
- 2 Структура и функция
- 2.1 динамична оперативна памет (DRAM)
- 2.2 Статична RAM (SRAM)
- 2.3 Скорост
- 3 Капацитет и плътност
- 4 Консумирана мощност
- 5 Цена
- 6 приложения
- 7 Позовавания
Различни видове памет, обяснени
Следващият видеоклип обяснява различните видове памет, използвани в компютър - DRAM, SRAM (като например, използвани в L2 кеша на процесора) и NAND светкавица (например използвана в SSD).
Структура и функция
Структурите на двата типа оперативна памет са отговорни за техните основни характеристики, както и за техните плюсове и минуси. За техническо и задълбочено обяснение как работят DRAM и SRAM, вижте тази инженерна лекция от Университета на Вирджиния.
Динамична оперативна памет (DRAM)
Всяка клетка с памет в DRAM чип съдържа един бит данни и се състои от транзистор и кондензатор. Транзисторът функционира като превключвател, който позволява на схемата за управление на чипа на паметта да чете кондензатора или да променя състоянието му, докато кондензаторът е отговорен за задържането на бита на данни под формата на 1 или 0.
По отношение на функцията кондензаторът е като контейнер, който съхранява електрони. Когато този контейнер е пълен, той обозначава 1, докато контейнер, празен от електрони, обозначава 0. Обаче кондензаторите имат изтичане, което кара те да загубят този заряд и в резултат на това „контейнерът“ се изпразва само след няколко милисекунди.
По този начин, за да работи чип DRAM, процесорът или контролерът на паметта трябва да презареждат кондензаторите, които са пълни с електрони (и следователно посочват 1), преди да се разредят, за да запазят данните. За целта контролерът на паметта чете данните и след това ги пренаписва. Това се нарича освежаващо и се случва хиляди пъти в секунда в DRAM чип. Оттук произлиза и „Dynamic“ в Dynamic RAM, тъй като се отнася до освежаването, необходимо за запазване на данните.
Поради необходимостта от постоянно обновяване на данни, което отнема време, DRAM е по-бавен.
Статична RAM (SRAM)
Статичната оперативна памет, от друга страна, използва джапанки, които могат да бъдат в едно от две стабилни състояния, които поддържащата схема може да се чете или като 1, или 0. А предимството на флип-флопа, докато изисква шест транзистора, има предимството на няма нужда да се освежава. Липсата на необходимост от постоянно обновяване прави SRAM по-бърз от DRAM; обаче, тъй като SRAM се нуждае от повече части и окабеляване, една SRAM клетка заема повече място в чипа, отколкото DRAM клетката. По този начин SRAM е по-скъп, не само защото има по-малко памет на чип (по-малко плътна), но и защото те са по-трудни за производство.
скорост
Тъй като SRAM не се нуждае от обновяване, обикновено е по-бърз. Средното време за достъп на DRAM е около 60 наносекунди, докато SRAM може да даде време за достъп до 10 наносекунди.
Капацитет и плътност
Поради своята структура, SRAM се нуждае от повече транзистори от DRAM, за да съхранява определено количество данни. Докато за DRAM модул са необходими само един транзистор и един кондензатор за съхраняване на всеки бит данни, SRAM се нуждае от 6 транзистора. Тъй като броят транзистори в модул памет определя капацитета му, за подобен брой транзистори, DRAM модулът може да има до 6 пъти по-голям капацитет от SRAM модул.
Консумация на енергия
Обикновено SRAM модулът консумира по-малко енергия от DRAM модула. Това е така, защото SRAM изисква само малък постоянен ток, докато DRAM изисква изблици на мощност на всеки няколко милисекунди, за да се опресни. Този ток за опресняване е с няколко порядъка по-голям от ниския ток на готовност на SRAM. По този начин SRAM се използва в повечето преносими и работещи с батерии оборудване.
Въпреки това консумацията на енергия от SRAM зависи от честотата, с която се осъществява достъпът. Когато SRAM се използва с по-бавни темпове, той черпи почти незначителна мощност, докато работи в режим на празен ход. От друга страна, при по-високи честоти SRAM може да консумира толкова енергия, колкото DRAM.
Цена
SRAM е много по-скъп от DRAM. Един гигабайт SRAM кеш струва около $ 5000, докато гигабайт DRAM струва $ 20 - $ 75. Тъй като SRAM използва джапанки, които могат да бъдат направени от до 6 транзистора, SRAM се нуждае от повече транзистори, за да съхранява 1 бит, отколкото DRAM, който използва само един транзистор и кондензатор. По този начин, за същото количество памет, SRAM изисква по-голям брой транзистори, което увеличава производствените разходи.
Приложения
Типове компютърна памет Както всички RAM, DRAM и SRAM са летливи и следователно не могат да се използват за съхраняване на "постоянни" данни, като операционни системи или файлове с данни като снимки и електронни таблици.
Най-честото приложение на SRAM е да служи като кеш на процесора (CPU). В спецификациите на процесора това е посочено като L2 кеш или L3 кеш. Производителността на SRAM е наистина бърза, но SRAM е скъпа, така че типичните стойности на L2 и L3 кеша са от 1MB до 8MB.
Най-честото приложение на DRAM - като DDR3 - е летливо съхранение за компютри. Въпреки че не е толкова бърз, колкото SRAM, DRAM все още е много бърз и може да се свърже директно с процесорната шина. Типичните размери на DRAM са около 1 до 2 GB в смартфони и таблети и 4 до 16 GB в лаптопи.
Препратки
- Лекция 21: Съхранение - Компютърни науки в Тексаския университет в Остин
- SRAM памет интерфейс към микроконтролер във вградени системи - EE Herald
- Уикипедия: Динамична памет с произволен достъп
- Уикипедия: Статична памет с произволен достъп
- Уикипедия: Опресняване на паметта
