Share
Oven, ali pomnilnik z naključnim dostopom, je nekakšen računalniški pomnilnik, v katerem je mogoče dostopati do katerega koli bajta pomnilnika, ne da bi bilo treba dostopati tudi do prejšnjih bajtov. RAM je hlapni medij za shranjevanje digitalnih podatkov, kar pomeni, da mora biti naprava vklopljena, da RAM deluje. DRAM ali dinamični RAM je najbolj razširjeni RAM, s katerim se spopadajo potrošniki.
Vsebina: SRAM vs DRAM
- 1 Razložene različne vrste spomina
- 2 Struktura in delovanje
- 2.1 Dinamični RAM (DRAM)
- 2.2 Statični RAM (SRAM)
- 2.3 Hitrost
- 3 Zmogljivost in gostota
- 4 Poraba energije
- 5 Cena
- 6 Prijave
- 7 Reference
Pojasnjene različne vrste spomina
Naslednji video razlaga različne vrste pomnilnika, ki se uporablja v računalniku - DRAM, SRAM (kot se uporablja v predpomnilniku L2 procesorja) in bliskavica NAND (npr. Uporabljena na SSD-ju).
Struktura in delovanje
Strukture obeh vrst RAM-a so odgovorne za njihove glavne značilnosti, pa tudi za njihove prednosti in slabosti. Za tehnično poglobljeno razlago delovanja DRAM-a in SRAM-a si oglejte to inženirsko predavanje Univerze v Virginiji.
Dinamični RAM (DRAM)
Vsaka spominska celica v čipu DRAM vsebuje en bit podatkov in je sestavljena iz tranzistorja in kondenzatorja. Tranzistor deluje kot stikalo, ki krmilnemu vezju na spominskem čipu omogoča branje kondenzatorja ali spreminjanje njegovega stanja, kondenzator pa je odgovoren za shranjevanje bitnih podatkov v obliki 1 ali 0.
Kondenzator je glede na delovanje podoben posodi, v kateri so shranjeni elektroni. Ko je ta posoda polna, označi 1, medtem ko posoda, prazna elektronov, označi 0. Vendar kondenzatorji puščajo, zaradi česar izgubijo ta naboj, zato "posoda" postane prazna šele po nekaj milisekund.
Da bi čip DRAM deloval, morata CPU ali pomnilniški krmilnik napolniti kondenzatorje, ki so napolnjeni z elektroni (in zato označijo 1), preden se razrešijo, da bi ohranili podatke. Če želite to narediti, pomnilniški krmilnik prebere podatke in jih nato ponovno zapiše. Temu pravimo osvežujoč in se v čipu DRAM pojavi tisočkrat na sekundo. Tu izvira tudi "Dynamic" v dinamičnem RAM-u, saj se nanaša na osvežitev, potrebno za ohranitev podatkov.
DRAM je zaradi potrebe po nenehnem osveževanju podatkov počasnejši.
Statični RAM (SRAM)
Po drugi strani pa statični RAM uporablja drsne lopute, ki so lahko v enem od dveh stabilnih stanj, ki jih lahko podporno vezje bere kot 1 ali 0. Prednost, ki potrebuje šest tranzistorjev, ima prednost ni treba osvežiti. Zaradi pomanjkanja potrebe po nenehnem osveževanju je SRAM hitrejši kot DRAM; ker pa SRAM potrebuje več delov in ožičenja, celica SRAM zavzame več prostora na čipu kot DRAM celica. Tako je SRAM dražji, ne samo zato, ker je manj pomnilnika na čipu (manj gosto), ampak tudi zato, ker jih je težje izdelati.
Hitrost
Ker SRAM ni treba osvežiti, je običajno hitrejše. Povprečni čas dostopa DRAM-a je približno 60 nanosekund, SRAM pa lahko omogoči dostopne čase kar 10 nanosekund.
Zmogljivost in gostota
Zaradi svoje strukture SRAM potrebuje več tranzistorjev kot DRAM za shranjevanje določene količine podatkov. Medtem ko DRAM modul potrebuje samo en tranzistor in en kondenzator za shranjevanje vsakega kosa podatkov, SRAM potrebuje 6 tranzistorjev. Ker število tranzistorjev v pomnilniškem modulu določa njegovo zmogljivost, ima lahko DRAM modul do 6-krat večjo zmogljivost kot modul SRAM za podobno število tranzistorjev..
Poraba energije
Običajno modul SRAM porabi manj energije kot modul DRAM. To je zato, ker SRAM potrebuje le majhen enakomeren tok, medtem ko DRAM za osvežitev zahteva vsake nekaj milisekund sunkov moči. Ta osvežitveni tok je za nekaj vrst večji kot v stanju pripravljenosti nizkega SRAM-a. Tako se SRAM uporablja v večini prenosnih in baterijskih naprav.
Poraba energije SRAM pa je odvisna od frekvence dostopa do nje. Kadar se SRAM uporablja počasneje, v stanju mirovanja črpa skoraj zanemarljivo moč. Po drugi strani pa lahko SRAM pri višjih frekvencah porabi toliko energije kot DRAM.
Cena
SRAM je veliko dražji od DRAM-a. Gigabajt predpomnilnika SRAM stane približno 5000 dolarjev, medtem ko gigabajt pomnilnika DRAM stane od 20 do 75 dolarjev. Ker SRAM uporablja flip-flops, ki jih je mogoče sestaviti do 6 tranzistorjev, SRAM potrebuje več tranzistorjev, da shrani 1 bit kot DRAM, ki uporablja samo en tranzistor in kondenzator. Tako za enako količino pomnilnika SRAM zahteva večje število tranzistorjev, kar poveča proizvodne stroške.
Prijave
Tipi računalniškega pomnilnika Kot vsi RAM-i je tudi DRAM in SRAM hlapna in jih zato ni mogoče uporabiti za shranjevanje "trajnih" podatkov, kot so operacijski sistemi ali podatkovne datoteke, kot so slike in preglednice..
Najpogostejša uporaba SRAM-a je, da služi kot predpomnilnik za procesor (CPU). V specifikacijah procesorja je to navedeno kot predpomnilnik L2 ali predpomnilnik L3. Učinkovitost SRAM-a je res hitra, vendar je SRAM drag, zato sta značilni vrednosti predpomnilnika L2 in L3 od 1MB do 8MB.
Najpogostejša uporaba DRAM-a - na primer DDR3 - je hlapna shramba za računalnike. Čeprav DRAM ni tako hiter kot SRAM, je DRAM še vedno zelo hiter in se lahko poveže neposredno na CPU vodilo. Običajne velikosti DRAM-a so približno 1 do 2 GB v pametnih telefonih in tabličnih računalnikih ter 4 do 16 GB v prenosnih računalnikih.
Reference
- Predavanje 21: Skladiščenje - Računalništvo na Univerzi v Teksasu in Austinu
- SRAM pomnilniški vmesnik za mikrokontroler v vgrajenih sistemih - EE Herald
- Wikipedija: Dinamični pomnilnik z naključnim dostopom
- Wikipedija: Statični pomnilnik z naključnim dostopom
- Wikipedija: Osvežitev spomina
