Dynamisch RAM, DRAM-geheugentechnologie

Handleiding DRAM-geheugen Bevat:
DRAM-geheugentechnologie Hoe werkt DRAM DRAM-typen
Terug naar: Geheugentypes & technologieën

Dynamisch RAM, of DRAM is een vorm van random access memory, RAM dat in veel processorsystemen wordt gebruikt om het werkgeheugen te leveren.

DRAM wordt veel gebruikt in digitale elektronica waar goedkoop geheugen met een hoge capaciteit nodig is.

Dynamische RAM, DRAM, wordt gebruikt wanneer een zeer hoge geheugendichtheid nodig is, maar daartegenover staat dat het nogal veel stroom verbruikt, zodat hiermee rekening moet worden gehouden bij het gebruik ervan.

Printed circuit board met DRAM-geheugenchips
Printed circuit board met DRAM-chips

Wat is DRAM-technologie?

Zoals de naam DRAM, dynamisch willekeurig toegankelijk geheugen, al aangeeft, is deze vorm van geheugentechnologie een vorm van willekeurig toegankelijk geheugen. Elke bit wordt opgeslagen op een kleine condensator in de geheugencel. De condensator kan worden opgeladen of ontladen en dit zorgt voor de twee toestanden, “1” of “0” voor de cel.

Omdat de lading in de condensator lekt, is het noodzakelijk elke geheugencel periodiek te verversen. Deze verversingsbehoefte leidt tot de term dynamisch – statische geheugens hoeven niet te worden ververst.

Het voordeel van een DRAM is de eenvoud van de cel – er is slechts één transistor nodig, vergeleken met ongeveer zes in een typische statische RAM, SRAM-geheugencel. Door zijn eenvoud zijn de kosten van DRAM veel lager dan die van SRAM, en kunnen zij een veel hogere geheugendichtheid bieden. DRAM heeft echter ook nadelen, en daarom maken de meeste computers gebruik van zowel DRAM-technologie als SRAM, maar op verschillende gebieden.

Omdat DRAM stroom nodig heeft om zijn gegevens te behouden, is het een zogeheten vluchtig geheugen. Geheugentechnologieën zoals Flash zijn niet-vluchtig en behouden hun gegevens zelfs wanneer de stroom wordt uitgeschakeld.

Geschiedenis van de DRAM-technologie

Dynamische RAM is een vorm van geheugentechnologie die is voortgekomen uit de ontwikkelingen van de eerste microprocessoren en de daarmee gepaard gaande ontwikkelingen op het gebied van geïntegreerde schakelingen.

In het midden en het eind van de jaren zestig begonnen in sommige geavanceerde elektronicaproducten geïntegreerde schakelingen te verschijnen – voorheen werd voor computergeheugens een vorm van magnetisch geheugen gebruikt. Deze geheugens maakten gebruik van een enkele kleine ferriet torus voor elk geheugenelement. Dit “kern”-geheugen was uiteraard zeer duur, en geïntegreerde versies waren voor de lange termijn aantrekkelijker.

Het idee voor de DRAM-technologie verscheen betrekkelijk vroeg in de halfgeleider-tijdlijn van geïntegreerde schakelingen. Een vroege vorm werd aangetroffen in een Toshiba rekenmachine die in 1966 was gemaakt van discrete componenten, en twee jaar later werd het idee van de DRAM zoals we die vandaag de dag kennen gepatenteerd.

De volgende fase in de ontwikkeling van de DRAM-technologie kwam in 1969 toen Honeywell, dat op grote schaal de computermarkt had betreden, Intel vroeg een DRAM te fabriceren met gebruikmaking van een idee van drie transistorcellen dat zij hadden ontwikkeld.

Het resulterende DRAM-IC kreeg de naam Intel 1102 en het verscheen begin 1970. Het apparaat had echter een aantal problemen en dit zette Intel ertoe aan een nieuwe DRAM-technologie te ontwikkelen die betrouwbaarder werkte. Het nieuwe apparaat verscheen eind 1970 en werd Intel 1103 genoemd.

De DRAM-technologie ging een stap verder toen MOSTEK in 1973 zijn MK4096 produceerde. Zoals het onderdeelnummer aangeeft, had dit apparaat een capaciteit van 4 k. Het belangrijkste voordeel was echter dat de rij- en kolomadreslijnen werden gemultiplexed. Door deze nieuwe aanpak pasten deze geheugens in pakketten met minder pennen. Het daaruit voortvloeiende kostenvoordeel ten opzichte van de vorige benaderingen nam toe naarmate de geheugengrootte toenam. Hierdoor kon de DRAM-technologie van MOSTEK meer dan 75% van het wereldmarktaandeel veroveren.

Op den duur verloor MOSTEK het van de Japanse fabrikanten van DRAM-technologie, omdat zij in staat waren apparaten van hogere kwaliteit tegen lagere kosten te vervaardigen.

Voordelen en nadelen van DRAM

Zoals bij elke technologie zijn er verschillende voor- en nadelen aan het gebruik ervan verbonden. Door de voor- en nadelen van het gebruik van DRAM af te wegen tegen die van een andere vorm van technologie, kan het optimale formaat worden gekozen.

Voordelen van DRAM

  • Zeer dichte massa
  • Lage kosten per bit
  • Eenvoudige geheugencelstructuur

Voordelen van DRAM

  • Complex fabricageproces
  • Gegevens moeten verversen
  • Meer complex extern circuit nodig (periodiek lezen en verversen)
  • Volatiel geheugen
  • Relatatief langzame operationele snelheid

DRAM-geheugen is een van de hoekstenen van de geheugentechnologie, Het wordt op grote schaal gebruikt in een groot aantal vormen van processorgebaseerde apparatuur. Met DRAM kan een redelijk snel en dicht geheugen worden geassembleerd dat geschikt is als werkgeheugen in deze processor- en computergebaseerde apparatuur.

DRAM-technologie ontwikkelt zich (samen met andere geheugentechnologieën) om te voldoen aan de steeds hogere eisen die aan nieuwe apparatuur worden gesteld.

Meer elektronische componenten:
Resistoren Condensatoren Inductoren Kwarts kristallen Diodes Transistor Fototransistor FET Geheugentypes Thyristor Connectoren RF connectoren Kleppen / Buizen Batterijen Schakelaars Relais
Terug naar Componenten menu . . .

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *