RAM tĩnh và bộ nhớ RAM động [SRAM vs DRAM]
RAM [bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên] là bộ nhớ chính được sử dụng trong máy tính. Các tế bào bộ nhớ cá thể của nó có thể được truy cập trong bất kỳ trình tự nào, và do đó nó được gọi là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên. RAM được chia thành hai loại như RAM tĩnh [SRAM] và RAM động [DRAM]. SRAM sử dụng bóng bán dẫn để lưu trữ một bit dữ liệu và không cần phải được làm mới theo định kỳ. DRAM sử dụng một tụ điện riêng để lưu trữ từng bit dữ liệu và nó cần phải được làm mới định kỳ để duy trì phí trong các tụ điện.
RAM tĩnh [SRAM] là gì?
SRAM là một loại bộ nhớ RAM và nó là bộ nhớ dễ bay hơi, mất dữ liệu khi tắt nguồn. Trong một SRAM, mỗi bit lưu trữ dữ liệu được tạo thành từ bốn hoặc sáu transistors tạo nên một flip-flop. Có thêm bóng bán dẫn được sử dụng để kiểm soát đọc và ghi truy cập của các tế bào lưu trữ. Mặc dù SRAM điển hình sử dụng sáu bóng bán dẫn để lưu trữ mỗi bit, nhưng có SRAM sử dụng 8, 10 hoặc nhiều bóng bán dẫn để lưu trữ một bit. Khi số lượng bóng bán dẫn giảm đi, kích thước của ô nhớ sẽ giảm. Mỗi ô SRAM có thể ở ba trạng thái khác nhau được gọi là đọc, ghi và chờ. Một ô ở trạng thái đọc khi dữ liệu được yêu cầu và nó viết ra khi dữ liệu trong ô được sửa đổi. Ô này ở trạng thái chờ khi không hoạt động.
Dynamic RAM [DRAM] là gì?
DRAM cũng là một bộ nhớ dễ bay hơi sử dụng các tụ điện riêng biệt để lưu trữ từng bit. Tụ điện khi không tính là giá trị 0 của một bit và khi tính phí đại diện cho giá trị 1. Kể từ khi tụ điện xả theo thời gian, chúng cần phải được làm mới theo định kỳ để duy trì các giá trị được lưu trữ trong chúng. Mỗi ô nhớ trong một DRAM bao gồm một tụ điện và một bóng bán dẫn và các tế bào này được bố trí trong một mảng hình vuông. DRAMS được sử dụng rộng rãi cho những kỷ niệm chính trong máy tính cá nhân và các trạm trò chơi vì chúng rẻ hơn. DRAMs được sản xuất như các mạch tích hợp [IC] đi kèm trong các bao bì nhựa với kim loại pins có thể được kết nối vào xe buýt. Hiện tại, có nhiều DRAM trên thị trường được sản xuất như các mô đun trình cắm thêm, dễ dàng hơn để xử lý. Gói pin đơn trong dòng [SIPP], Bộ nhớ trong đơn [SIMM] và Mô đun bộ nhớ dòng đôi [DIMM] là một số ví dụ về các mô-đun đó.
Sự khác biệt giữa bộ nhớ tĩnh và bộ nhớ RAM động là gì?
Mặc dù cả SRAM và DRAMs đều là những ký ức không ổn định nhưng chúng có một số khác biệt quan trọng. Vì bộ nhớ DRAM yêu cầu một tụ điện đơn và một bóng bán dẫn cho mỗi ô nhớ, cấu trúc này đơn giản hơn nhiều so với SRAM, sử dụng sáu bóng bán dẫn cho mỗi ô nhớ.Mặt khác, do việc sử dụng các tụ điện, DRAM đòi hỏi phải được làm mới theo định kỳ như trái ngược với SRAM. DRAM ít tốn kém và chậm hơn SRAMs. Do đó chúng được sử dụng cho bộ nhớ chính lớn của máy tính cá nhân, trạm làm việc, vv, trong khi SRAM được sử dụng cho bộ nhớ cache nhỏ hơn và nhanh hơn.
Bạn cũng có thể đọc:
1. Sự khác biệt giữa RAM và ROM
2. Khác biệt giữa bộ nhớ RAM và bộ nhớ Cache
3. Khác biệt giữa bộ nhớ chính và bộ nhớ thứ cấp
4. Sự khác biệt giữa bộ nhớ RAM và bộ vi xử lý
RAM, hoặc bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, là một loại bộ nhớ máy tính trong đó có thể truy cập bất kỳ byte bộ nhớ nào mà không cần phải truy cập các byte trước đó. RAM là phương tiện dễ bay hơi để lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số, có nghĩa là thiết bị cần được bật nguồn để RAM hoạt động. DRAM, hay RAM động, là RAM được sử dụng rộng rãi nhất mà người tiêu dùng đối phó. DDR3 là một ví dụ về DRAM.
SRAM, hoặc RAM tĩnh, cung cấp hiệu suất tốt hơn DRAM vì DRAM cần được làm mới định kỳ khi sử dụng, trong khi SRAM thì không. Tuy nhiên, SRAM đắt hơn và ít mật độ hơn DRAM, vì vậy kích thước SRAM là các đơn đặt hàng có cường độ thấp hơn DRAM.
Biểu đồ so sánh
| Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động là một loại bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên lưu trữ từng bit dữ liệu trong một tụ điện riêng trong một mạch tích hợp. | Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh là một loại bộ nhớ bán dẫn sử dụng mạch chốt có thể khóa để lưu trữ từng bit. Thuật ngữ tĩnh phân biệt nó với RAM động [DRAM] phải được làm mới định kỳ. |
| Bộ nhớ chính trong máy tính [ví dụ DDR3]. Không lưu trữ lâu dài. | Bộ đệm L2 và L3 trong CPU |
| 1GB đến 2GB trong điện thoại thông minh và máy tính bảng; 4GB đến 16GB trong máy tính xách tay | 1MB đến 16MB |
| Có mặt trên bo mạch chủ. | Trình bày về Bộ xử lý hoặc giữa Bộ xử lý và Bộ nhớ chính. |
Nội dung: SRAM vs DRAM
- Giải thích về 1 loại trí nhớ khác nhau
- 2 cấu trúc và chức năng
- 2.1 RAM động [DRAM]
- 2.2 RAM tĩnh [SRAM]
- Tốc độ 2.3
- 3 Công suất và Mật độ
- 4 Tiêu thụ điện năng
- 5 giá
- 6 ứng dụng
- 7 tài liệu tham khảo
Các loại bộ nhớ khác nhau được giải thích
Video sau đây giải thích các loại bộ nhớ khác nhau được sử dụng trong máy tính - DRAM, SRAM [chẳng hạn như được sử dụng trong bộ đệm L2 của bộ xử lý] và flash NAND [ví dụ: được sử dụng trong SSD].
Cấu trúc và chức năng
Cấu trúc của cả hai loại RAM chịu trách nhiệm cho các đặc điểm chính cũng như ưu và nhược điểm tương ứng của chúng. Để được giải thích kỹ thuật, chuyên sâu về cách thức hoạt động của DRAM và SRAM, hãy xem bài giảng kỹ thuật này của Đại học Virginia.
RAM động [DRAM]
Mỗi ô nhớ trong chip DRAM chứa một bit dữ liệu và bao gồm một bóng bán dẫn và tụ điện. Transitor có chức năng như một công tắc cho phép mạch điều khiển trên chip nhớ đọc tụ điện hoặc thay đổi trạng thái của nó, trong khi tụ có nhiệm vụ giữ bit dữ liệu ở dạng 1 hoặc 0.
Về chức năng, một tụ điện giống như một thùng chứa các electron. Khi thùng chứa này đầy, nó chỉ định 1, trong khi một thùng chứa các electron chỉ định 0. Tuy nhiên, các tụ điện bị rò rỉ khiến chúng mất điện tích này và kết quả là, container Container trở nên trống rỗng chỉ sau một vài mili giây.
Do đó, để chip DRAM hoạt động, CPU hoặc bộ điều khiển bộ nhớ phải sạc lại các tụ điện chứa đầy electron [và do đó chỉ ra 1] trước khi chúng phóng điện để giữ lại dữ liệu. Để làm điều này, bộ điều khiển bộ nhớ đọc dữ liệu và sau đó viết lại nó. Điều này được gọi là làm mới và xảy ra hàng ngàn lần mỗi giây trong chip DRAM. Đây cũng là nơi khởi động của Dynamic Dynamic trong RAM động, vì nó đề cập đến việc làm mới cần thiết để giữ lại dữ liệu.
Do phải liên tục làm mới dữ liệu, làm mất thời gian, DRAM chậm hơn.
RAM tĩnh [SRAM]
Mặt khác, RAM tĩnh sử dụng flip-flop, có thể ở một trong hai trạng thái ổn định mà mạch hỗ trợ có thể đọc là 1 hoặc 0. Một flip-flop, trong khi cần sáu bóng bán dẫn, có lợi thế là không cần phải làm mới Việc không cần phải liên tục làm mới khiến SRAM nhanh hơn DRAM; tuy nhiên, vì SRAM cần nhiều bộ phận và nối dây hơn, nên một tế bào SRAM chiếm nhiều không gian trên chip hơn so với tế bào DRAM. Do đó, SRAM đắt hơn, không chỉ vì có ít bộ nhớ trên mỗi chip [ít mật độ hơn] mà còn vì chúng khó sản xuất hơn.
Tốc độ
Bởi vì SRAM không cần làm mới, nó thường nhanh hơn. Thời gian truy cập trung bình của DRAM là khoảng 60 nano giây, trong khi SRAM có thể cho thời gian truy cập thấp tới 10 nano giây.
Công suất và mật độ
Do cấu trúc của nó, SRAM cần nhiều bóng bán dẫn hơn DRAM để lưu trữ một lượng dữ liệu nhất định. Trong khi một mô-đun DRAM chỉ cần một bóng bán dẫn và một tụ điện để lưu trữ mọi bit dữ liệu, SRAM cần 6 bóng bán dẫn. Do số lượng bóng bán dẫn trong một mô-đun bộ nhớ xác định công suất của nó, đối với số lượng bóng bán dẫn tương tự, mô-đun DRAM có thể có công suất gấp 6 lần so với mô-đun SRAM.
Sự tiêu thụ năng lượng
Thông thường, mô-đun SRAM tiêu thụ ít năng lượng hơn mô-đun DRAM. Điều này là do SRAM chỉ cần một dòng điện ổn định nhỏ trong khi DRAM yêu cầu các đợt năng lượng cứ sau vài mili giây để làm mới. Dòng làm mới này lớn hơn vài bậc so với dòng chờ SRAM thấp. Do đó, SRAM được sử dụng trong hầu hết các thiết bị di động và chạy bằng pin.
Tuy nhiên, mức tiêu thụ năng lượng của SRAM không phụ thuộc vào tần số mà nó được truy cập. Khi SRAM được sử dụng ở tốc độ chậm hơn, nó sẽ tiêu thụ năng lượng gần như không đáng kể trong khi không sử dụng. Mặt khác, ở tần số cao hơn, SRAM có thể tiêu thụ nhiều năng lượng như DRAM.
Giá bán
SRAM đắt hơn nhiều so với DRAM. Một gigabyte bộ nhớ cache SRAM có giá khoảng 5000 đô la, trong khi một gigabyte DRAM có giá từ 20 đến 75 đô la. Do SRAM sử dụng flip-flop, có thể được tạo thành từ 6 bóng bán dẫn, SRAM cần nhiều bóng bán dẫn hơn để lưu trữ 1 bit so với DRAM, chỉ sử dụng một bóng bán dẫn và tụ điện duy nhất. Do đó, với cùng một lượng bộ nhớ, SRAM yêu cầu số lượng bóng bán dẫn cao hơn, làm tăng chi phí sản xuất.
Các ứng dụng
Giống như tất cả RAM, DRAM và SRAM đều không ổn định và do đó không thể được sử dụng để lưu trữ dữ liệu "vĩnh viễn" như hệ điều hành hoặc tệp dữ liệu như hình ảnh và bảng tính.
Ứng dụng phổ biến nhất của SRAM là dùng làm bộ đệm cho bộ xử lý [CPU]. Trong thông số kỹ thuật của bộ xử lý, điều này được liệt kê là bộ đệm L2 hoặc bộ đệm L3. Hiệu suất SRAM thực sự nhanh nhưng SRAM đắt tiền, vì vậy giá trị tiêu biểu của bộ đệm L2 và L3 là 1MB đến 8MB.
Ứng dụng phổ biến nhất của DRAM - chẳng hạn như DDR3 - là bộ nhớ dễ bay hơi cho máy tính. Mặc dù không nhanh như SRAM, DRAM vẫn rất nhanh và có thể kết nối trực tiếp với bus CPU. Kích thước điển hình của DRAM là khoảng 1 đến 2GB trong điện thoại thông minh và máy tính bảng và 4 đến 16GB trong máy tính xách tay.