Share
RAM, eller random access memory, er en slags dataminnet der en hvilken som helst byte av minne kan nås uten å måtte få tilgang til forrige bytes også. RAM er et flyktig medium for lagring av digitale data, noe som betyr at enheten må være slått på for at RAM skal fungere. DRAM, eller Dynamic RAM, er den mest brukte RAM som forbrukerne håndterer. DDR3 er et eksempel på DRAM.
SRAM, eller statisk RAM, gir bedre ytelse enn DRAM fordi DRAM må oppdateres regelmessig når den brukes, mens SRAM ikke gjør det. Men SRAM er dyrere og mindre tett enn DRAM, så SRAM-størrelser er størrelsesordener lavere enn DRAM.
Sammenligningstabell
| Dynamisk random access minne | Statisk random access minne | |
|---|---|---|
| Innledning (fra Wikipedia) | Dynamisk random access minne er en type tilfeldig tilgang minne som lagrer hver bit av data i en separat kondensator i en integrert krets. | Statisk random access minne er en type halvleder minne som bruker bistabil låsing krets for å lagre hver bit. Termen statisk skiller den fra dynamisk RAM (DRAM) som må oppdateres periodisk. |
| Typiske applikasjoner | Hovedminne i en datamaskin (for eksempel DDR3). Ikke for langtidsoppbevaring. | L2 og L3 cache i en CPU |
| Typiske størrelser | 1 GB til 2 GB i smarttelefoner og tabletter; 4 GB til 16 GB i bærbare datamaskiner | 1MB til 16MB |
| Sted der stede | Present på hovedkort. | Presentere på prosessorer eller mellom prosessor og hovedminne. |
Innhold: SRAM vs DRAM
- 1 forskjellige typer minne forklart
- 2 Struktur og funksjon
- 2.1 Dynamisk RAM (DRAM)
- 2.2 Statisk RAM (SRAM)
- 2,3 Hastighet
- 3 Kapasitet og tetthet
- 4 strømforbruk
- 5 Pris
- 6 applikasjoner
- 7 Referanser
Forskjellige typer minne forklart
Følgende video forklarer de ulike typer minne som brukes i en datamaskin - DRAM, SRAM (som brukes i en prosessorens L2-hurtigbuffer) og NAND-flash (for eksempel brukt i en SSD).
Struktur og funksjon
Strukturene i begge typer RAM er ansvarlige for deres hovedkarakteristika, samt deres respektive fordeler og ulemper. For en teknisk, grundig forklaring på hvordan DRAM og SRAM fungerer, se denne tekniske forelesningen fra University of Virginia.
Dynamisk RAM (DRAM)
Hver minnecelle i en DRAM-chip inneholder en bit data og består av en transistor og en kondensator. Transistoren fungerer som en bryter som gjør det mulig for styringskretsen på minnebrikken å lese kondensatoren eller endre dens tilstand, mens kondensatoren er ansvarlig for å holde biten av data i form av en 1 eller 0.
Når det gjelder funksjon, er en kondensator som en beholder som lagrer elektroner. Når denne beholderen er full, betegner den en 1, mens en beholder tømt for elektroner betegner en 0. Imidlertid har kondensatorer en lekkasje som får dem til å miste denne ladningen, og som et resultat blir "beholderen" tom etter bare noen få millisekunder.
For at en DRAM-chip skal virke, må CPU eller minnekontrollen da lade opp kondensatorene som er fylt med elektroner (og derfor angi en 1) før de tømmes for å beholde dataene. For å gjøre dette, leser minnestyringen dataene og skriver om det. Dette kalles forfriskende og oppstår tusenvis av ganger i sekundet i en DRAM-chip. Dette er også hvor "Dynamisk" i dynamisk RAM stammer, siden det refererer til den forfriskning som er nødvendig for å beholde dataene.
På grunn av behovet for stadig å oppdatere data, som tar tid, er DRAM tregere.
Statisk RAM (SRAM)
Statisk RAM bruker derimot flip-flops, som kan være i en av to stabile tilstander som støttekretsen kan lese som enten en 1 eller 0. En flip-flop, mens seks transistorer krever, har fordelen av ikke trenger å bli oppdatert. Mangelen på behov for kontinuerlig oppfriskning gjør SRAM raskere enn DRAM; Men fordi SRAM trenger flere deler og ledninger, tar en SRAM-celle opp mer plass på en chip enn en DRAM-celle gjør. Således er SRAM dyrere, ikke bare fordi det er mindre minne per chip (mindre tett), men også fordi de er vanskeligere å fremstille.
Hastighet
Fordi SRAM ikke trenger å oppdatere, er det vanligvis raskere. Gjennomsnittlig tilgangstid for DRAM er ca. 60 nanosekunder, mens SRAM kan gi tilgangstider så lave som 10 nanosekunder.
Kapasitet og tetthet
På grunn av sin struktur trenger SRAM flere transistorer enn DRAM for å lagre en viss mengde data. Mens en DRAM-modul bare krever en transistor og en kondensator for å lagre hver bit data, trenger SRAM 6 transistorer. Siden antall transistorer i en minnemodul bestemmer dens kapasitet, for et tilsvarende antall transistorer, kan en DRAM-modul ha opptil 6 ganger mer kapasitet enn en SRAM-modul.
Strømforbruk
Vanligvis bruker en SRAM-modul mindre strøm enn en DRAM-modul. Dette skyldes at SRAM bare krever en liten jevn strøm, mens DRAM krever strømbrudd hvert par millisekunder for å oppdatere. Denne oppdateringsstrømmen er flere størrelsesordener større enn den lave SRAM-standbystrømmen. Således brukes SRAM i de fleste bærbare og batteridrevne utstyr.
Strømforbruket til SRAM er imidlertid avhengig av hvor ofte den er tilgjengelig. Når SRAM brukes i et langsommere tempo, trekkes det nesten ubetydelig strøm mens det er tomt. På den annen side, ved høyere frekvenser, kan SRAM forbruke så mye strøm som DRAM.
Pris
SRAM er mye dyrere enn DRAM. En gigabyte SRAM-cache koster rundt $ 5000, mens en gigabyte med DRAM koster $ 20- $ 75. Siden SRAM bruker flip-flops, som kan gjøres av opptil 6 transistorer, trenger SRAM flere transistorer til å lagre 1 bit enn DRAM gjør, som bare bruker en enkelt transistor og kondensator. For samme mengde minne krever SRAM et høyere antall transistorer, noe som øker produksjonskostnaden.
applikasjoner
Dataminnetyper Som alle RAM, DRAM og SRAM er flyktige og kan derfor ikke brukes til å lagre "permanente" data som operativsystemer eller datafiler som bilder og regneark.
Den vanligste bruken av SRAM er å tjene som cache for prosessoren (CPU). I prosessorspesifikasjoner er dette oppført som L2 cache eller L3 cache. SRAM ytelse er veldig rask, men SRAM er dyrt, så typiske verdier av L2 og L3 cache er 1 MB til 8 MB.
Den vanligste bruken av DRAM - som DDR3 - er volatil lagring for datamaskiner. Mens ikke så fort som SRAM, er DRAM fortsatt veldig rask og kan koble direkte til CPU-bussen. Typiske størrelser DRAM er omtrent 1 til 2 GB i smarttelefoner og nettbrett og 4 til 16 GB i bærbare datamaskiner.
referanser
- Forelesning 21: Lagring - Datavitenskap ved University of Texas-Austin
- SRAM-minnegrensesnitt til mikrokontroller i innebygde systemer - EE Herald
- Wikipedia: Dynamisk Random Access Memory
- Wikipedia: Statisk tilfeldig tilgangshukommelse
- Wikipedia: Minneoppdatering
