Share
Bagge, eller slumpmässigt åtkomstminne, är ett slags datorminne där någon minnesbyte kan nås utan att behöva komma åt de tidigare byteerna också. RAM är ett flyktigt medium för lagring av digital data, vilket innebär att enheten måste vara påslagen för att RAM ska fungera. DRAM, eller Dynamic RAM, är det mest använda RAM som konsumenterna hanterar. DDR3 är ett exempel på DRAM.
SRAM, eller statisk RAM, erbjuder bättre prestanda än DRAM eftersom DRAM måste uppdateras regelbundet när den används, medan SRAM inte gör det. SRAM är dock dyrare och mindre tät än DRAM, så SRAM-storlekar är storleksordningar som är lägre än DRAM.
Jämförelsediagram
| Dynamiskt slumpmässigt åtkomstminne | Statiskt slumpmässigt åtkomstminne | |
|---|---|---|
| Introduktion (från Wikipedia) | Dynamiskt Random Access Memory är en typ av Random Access Memory som lagrar varje bit data i en separat kondensator inom en integrerad krets. | Statiskt slumpmässigt åtkomstminne är en typ av halvledarminne som använder bistabila spärrkretsar för att lagra varje bit. Termen statisk skiljer den från dynamisk RAM (DRAM) som måste uppdateras periodiskt. |
| Typiska Användningsområden | Huvudminne i en dator (t ex DDR3). Ej för långvarig lagring. | L2 och L3 cache i en CPU |
| Typiska storlekar | 1GB till 2GB i smartphones och tabletter; 4 GB till 16 GB i bärbara datorer | 1 MB till 16 MB |
| Placera var närvarande | Present på moderkortet. | Finns på processorer eller mellan processor och huvudminne. |
Innehåll: SRAM vs DRAM
- 1 Olika typer av minne förklaras
- 2 Struktur och funktion
- 2.1 Dynamiskt RAM (DRAM)
- 2.2 Statisk RAM (SRAM)
- 2,3 Hastighet
- 3 Kapacitet och densitet
- 4 strömförbrukning
- 5 Pris
- 6 applikationer
- 7 referenser
Olika typer av minne förklaras
Följande video förklarar de olika typerna av minne som används i en dator - DRAM, SRAM (som används i processorns L2-cache) och NAND flash (t ex används i en SSD).
Struktur och funktion
Strukturerna för båda typerna av RAM är ansvariga för deras huvudegenskaper såväl som deras respektive fördelar och nackdelar. För en teknisk, fördjupad förklaring av hur DRAM och SRAM fungerar, se denna tekniska föreläsning från University of Virginia.
Dynamiskt RAM (DRAM)
Varje minnescell i ett DRAM-chip innehåller en bit data och består av en transistor och en kondensator. Transistorn fungerar som en brytare som tillåter kontrollkretsen på minneskrets att läsa kondensatorn eller ändra dess tillstånd, medan kondensatorn är ansvarig för att hålla biten data i form av en 1 eller 0.
När det gäller funktion är en kondensator som en behållare som lagrar elektroner. När denna behållare är full betecknar den en 1, medan en behållare som är tom för elektroner betecknar en 0. Kondensatorerna har dock en läckage som får dem att förlora denna laddning, och som ett resultat blir "behållaren" tom efter några få millisekunder.
För att ett DRAM-chip ska fungera måste således CPU- eller minneskontrollern ladda de kondensatorer som är fyllda med elektroner (och därför indikera en 1) innan de laddas för att behålla data. För att göra detta läser minneskontrollen data och skriver om det igen. Detta kallas uppfriskande och uppträder tusentals gånger per sekund i en DRAM-chip. Det här är också där "Dynamisk" i Dynamiskt RAM härstammar, eftersom det refererar till den uppfriskning som krävs för att behålla data.
På grund av behovet av att ständigt uppdatera data, vilket tar tid, är DRAM långsammare.
Statisk RAM (SRAM)
Statisk RAM använder å andra sidan flip-flops som kan vara i en av två stabila tillstånd som bärkretsen kan läsa som antingen en 1 eller en 0. En flip-flop, medan det krävs sex transistorer, har fördelen av behöver inte uppdateras. Bristen på ett behov av att ständigt uppdatera gör SRAM snabbare än DRAM; Men eftersom SRAM behöver fler delar och ledningar tar en SRAM-cell upp mer utrymme på ett chip än en DRAM-cell gör. Således är SRAM dyrare, inte bara för att det finns mindre minne per chip (mindre tät) men också för att de är hårdare att tillverka.
Fart
Eftersom SRAM inte behöver uppdateras är det vanligtvis snabbare. Den genomsnittliga åtkomsttiden för DRAM är cirka 60 nanosekunder, medan SRAM kan ge åtkomsttider så låg som 10 nanosekunder.
Kapacitet och densitet
På grund av sin struktur behöver SRAM fler transistorer än DRAM för att lagra en viss mängd data. Medan en DRAM-modul endast kräver en transistor och en kondensator för att lagra varje bit data behöver SRAM 6 transistorer. Eftersom antalet transistorer i en minnesmodul bestämmer sin kapacitet, för ett likartat antal transistorer, kan en DRAM-modul ha upp till 6 gånger mer kapacitet än en SRAM-modul.
Energiförbrukning
Normalt förbrukar en SRAM-modul mindre ström än en DRAM-modul. Detta beror på att SRAM endast kräver en liten stabil ström medan DRAM kräver strömbrytningar varje par millisekunder att uppdatera. Denna uppdateringsström är flera större ordningar än den låga SRAM-standbyströmmen. Således används SRAM i de flesta bärbara och batteridriven utrustning.
Strömförbrukningen för SRAM beror emellertid på hur ofta den är tillgänglig. När SRAM används i en långsammare takt, drar den nästan försumbar ström medan den är tomgång. Å andra sidan, vid högre frekvenser kan SRAM förbruka så mycket ström som DRAM.
Pris
SRAM är mycket dyrare än DRAM. En gigabyte av SRAM-cache kostar omkring $ 5000, medan en gigabyte av DRAM kostar $ 20- $ 75. Eftersom SRAM använder flip-flops, som kan tillverkas av upp till 6 transistorer, behöver SRAM fler transistorer för att lagra 1 bit än DRAM gör, som endast använder en enda transistor och kondensator. För samma mängd minne kräver sålunda SRAM ett högre antal transistorer, vilket ökar produktionskostnaden.
tillämpningar
Datorminne typer Liksom alla RAM, DRAM och SRAM är flyktiga och kan därför inte användas för att lagra "permanenta" data som operativsystem eller datafiler som bilder och kalkylblad.
Den vanligaste tillämpningen av SRAM är att fungera som cache för processorn (CPU). I processorspecifikationer anges detta som L2-cache eller L3-cache. SRAM-prestanda är verkligen snabb men SRAM är dyrt, så typiska värden för L2 och L3-cacheminnet är 1 MB till 8 MB.
Den vanligaste tillämpningen av DRAM - som DDR3 - är flyktig lagring för datorer. Medan inte så fort som SRAM är DRAM fortfarande mycket snabb och kan anslutas direkt till CPU-bussen. Typiska storlekar DRAM är ungefär 1 till 2 GB i smartphones och tabletter och 4 till 16 GB i bärbara datorer.
referenser
- Föreläsning 21: Förvaring - Datavetenskap vid University of Texas-Austin
- SRAM-minne gränssnitt till mikrokontroller i inbyggda system - EE Herald
- Wikipedia: Dynamiskt Random Access Memory
- Wikipedia: Statiskt slumpmässigt åtkomstminne
- Wikipedia: Uppdatera minne
