Dynamiczna pamięć RAM, Technologia pamięci DRAM

Tutorial pamięci DRAM zawiera:
Technologia pamięci DRAM Jak działa DRAM Rodzaje pamięci DRAM
Powrót do: Rodzaje pamięci & technologie

Dynamiczna pamięć RAM, lub DRAM jest formą pamięci o dostępie losowym, RAM, która jest używana w wielu systemach procesorowych do zapewnienia pamięci roboczej.

DRAM jest szeroko stosowana w elektronice cyfrowej, gdzie wymagana jest tania pamięć o dużej pojemności.

Dynamiczna pamięć RAM, DRAM jest używana tam, gdzie potrzebne są bardzo wysokie poziomy gęstości pamięci, chociaż wbrew temu jest ona dość głodna energii, więc należy to rozważyć, jeśli ma być używana.

Płytka drukowana zawierająca chipy pamięci DRAM
Płytka drukowana zawierająca chipy DRAM

Co to jest technologia DRAM?

Jak sugeruje nazwa DRAM (Dynamic Random Access Memory), ta forma technologii pamięci jest rodzajem pamięci o dostępie losowym. Przechowuje ona każdy bit danych na małym kondensatorze wewnątrz komórki pamięci. Kondensator może być albo naładowany lub rozładowany i to zapewnia dwa stany, „1” lub „0” dla komórki.

Ponieważ ładunek w kondensatorze wycieka, konieczne jest okresowe odświeżanie każdej komórki pamięci. Ten wymóg odświeżania powoduje powstanie terminu dynamiczna – pamięci statyczne nie mają potrzeby odświeżania.

Zaletą DRAM jest prostota komórki – wymaga ona tylko jednego tranzystora w porównaniu z około sześcioma w typowej statycznej komórce pamięci RAM, SRAM. Ze względu na swoją prostotę, koszty DRAM są znacznie niższe niż w przypadku SRAM i są one w stanie zapewnić znacznie wyższy poziom gęstości pamięci. Jednak DRAM ma również wady, w wyniku czego większość komputerów korzysta zarówno z technologii DRAM i SRAM, ale w różnych obszarach.

W związku z tym, że moc jest wymagana dla DRAM do utrzymania swoich danych, to jest to, co jest określane jako pamięci lotnej. Technologie pamięciowe, takie jak Flash, są nieulotne i zachowują dane nawet po odłączeniu zasilania.

Historia technologii DRAM

Będąc formą technologii pamięciowej, dynamiczna pamięć RAM powstała w wyniku rozwoju pierwszych mikroprocesorów i towarzyszącego im rozwoju układów scalonych.

W połowie lub pod koniec lat 60. układy scalone zaczęły pojawiać się w niektórych zaawansowanych produktach elektronicznych – wcześniej w pamięciach komputerowych używano formy pamięci magnetycznej. Pamięci te wykorzystywały pojedynczy mały toroid ferrytowy dla każdego elementu pamięci. Naturalnie ta „rdzeniowa” pamięć była bardzo droga, a wersje zintegrowane były bardziej atrakcyjne w dłuższej perspektywie.

Pomysł na technologię DRAM pojawił się stosunkowo wcześnie na osi czasu półprzewodników z układami scalonymi. Wczesna forma została znaleziona w kalkulatorze Toshiba, który został wykonany w 1966 roku z dyskretnego komponentu, a następnie dwa lata później pomysł DRAM został opatentowany.

Następny etap rozwoju technologii DRAM nastąpił w 1969 roku, kiedy Honeywell, który wszedł na rynek komputerowy w sposób znaczący, poprosił Intela o wyprodukowanie DRAM przy użyciu trzech komórek tranzystorowych, które opracowali.

Wynik DRAM IC został oznaczony jako Intel 1102 i pojawił się na początku 1970 roku. Jednak urządzenie miało szereg problemów i to skłoniło Intela do opracowania nowej technologii DRAM, która działała bardziej niezawodnie. Powstałe w ten sposób nowe urządzenie pojawiło się pod koniec 1970 roku i zostało nazwane Intel 1103.

Technologia DRAM przesunęła się o kolejny etap do przodu, kiedy w 1973 roku, MOSTEK wyprodukował ich MK4096. Jak wskazuje numer katalogowy, urządzenie to miało pojemność 4 k. Jednak jego główną zaletą było to, że zawierało multipleksowane podejście do wierszy i kolumn linii adresowych. To nowe podejście pozwoliło tym pamięciom zmieścić się w pakietach z mniejszą ilością pinów. Wynikająca z tego przewaga kosztowa rosła w porównaniu do poprzednich podejść z każdym wzrostem rozmiaru pamięci. Pozwoliło to technologii DRAM firmy MOSTEK zdobyć ponad 75% udziału w światowym rynku.

W ostatecznym rozrachunku MOSTEK przegrał z japońskimi producentami technologii DRAM, ponieważ byli oni w stanie produkować urządzenia wyższej jakości po niższych kosztach.

Zalety i wady DRAM

Jak w przypadku każdej technologii, istnieją różne zalety i wady jej stosowania. Zrównoważenie zalet i wad stosowania DRAM w stosunku do innych form technologii zapewnia wybór optymalnego formatu.

Wady DRAM

  • Bardzo duża gęstość
  • Niski koszt na bit
  • Prosta struktura komórki pamięci

Wady DRAM

  • Komplikowany proces produkcyjny
  • Dane wymagają odświeżania
  • Wymagany bardziej złożony układ zewnętrzny (okresowe odczytywanie i odświeżanie)
  • Pamięć lotna
  • Relatywnie wolna prędkość operacyjna

Pamięć DRAM jest jednym z kamieni węgielnych technologii pamięci, jest szeroko stosowana w wielu formach sprzętu opartego na procesorach. DRAM pozwala na dość szybkie i gęste pamięci do montażu, który jest odpowiedni dla pamięci roboczej w tych procesorów i sprzętu opartego na komputerze.

Technologia DRAM rozwija się (wraz z innymi technologiami pamięci), aby sprostać coraz bardziej wymagających wymagań nowego sprzętu.

Więcej komponentów elektronicznych:
Resistory Kondensatory Induktory Kryształy kwarcowe Diody Tranzystor Fototranzystor FET Tyrystor Tyrystor Złącza Złącza RF Zawory / Tuby Baterie Przełączniki Przekaźniki
Powrót do menu Komponenty . . .

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *