RAM, arba laisvosios kreipties atmintis, yra tam tikra kompiuterio atmintis, kurioje galima pasiekti bet kurį atminties baitą, taip pat nereikia pasiekti ankstesnių baitų. RAM yra nepastovi laikmena skaitmeniniams duomenims saugoti, tai reiškia, kad įrenginys turi būti įjungtas, kad RAM veiktų. DRAM, arba dinaminė RAM, yra plačiausiai naudojama RAM, su kuria susiduria vartotojai.
Šis vaizdo įrašas paaiškina skirtingus kompiuterio atminties tipus - DRAM, SRAM (pvz., Naudojamus procesoriaus L2 talpykloje) ir NAND blykstę (pvz., Naudojamą SSD).
Abiejų tipų RAM struktūros lemia jų pagrindines charakteristikas, taip pat atitinkamus privalumus ir trūkumus. Norėdami sužinoti išsamų DRAM ir SRAM techninį paaiškinimą, skaitykite šioje Virdžinijos universiteto inžinerijos paskaitoje.
Kiekviena DRAM lusto atminties ląstelė talpina vieną duomenų bitą ir yra sudaryta iš tranzistoriaus ir kondensatoriaus. Tranzistorius veikia kaip jungiklis, leidžiantis atminties lusto valdymo grandinei nuskaityti kondensatorių arba pakeisti jo būseną, o kondensatorius atsakingas už duomenų bitų laikymą 1 arba 0 pavidalu..
Funkcijos prasme kondensatorius yra tarsi konteineris, kuriame kaupiami elektronai. Kai šis indas yra pilnas, jis žymi 1, o elektronų tuščias konteineris žymi 0. Tačiau kondensatoriai turi nuotėkį, dėl kurio jie gali prarasti šį krūvį, todėl „talpykla“ ištuštėja vos po kelių milisekundžių.
Taigi, kad DRAM lustas veiktų, procesorius arba atminties valdiklis prieš įkraudami turi įkrauti elektronus pripildytus kondensatorius (todėl nurodo 1), kad būtų išsaugoti duomenys. Norėdami tai padaryti, atminties valdiklis nuskaito duomenis ir tada juos perrašo. Tai vadinama atnaujinimu ir įvyksta tūkstančius kartų per sekundę DRAM mikroschemoje. Taip pat iš to ir kyla dinaminės RAM „dinamika“, nes tai reiškia atnaujinimą, būtiną norint išsaugoti duomenis.
Kadangi reikia nuolat atnaujinti duomenis, o tam reikia laiko, DRAM veikia lėčiau.
Statinė RAM, kita vertus, naudoja atvartus, kurie gali būti vienoje iš dviejų stabilių būsenų, kai atraminę grandinę galima skaityti kaip 1 arba 0. Reakcija, kai reikia šešių tranzistorių, turi pranašumą: nereikia atsigaivinti. Kadangi nėra poreikio nuolat atnaujinti, SRAM tampa greitesnė nei DRAM; tačiau kadangi SRAM reikia daugiau dalių ir laidų, SRAM ląstelė užima daugiau vietos luste nei DRAM celė. Taigi, SRAM yra brangesnis ne tik todėl, kad yra mažiau atminties viename luste (mažiau tankus), bet ir todėl, kad juos sunkiau gaminti.
Kadangi SRAM nereikia atnaujinti, paprastai ji yra greitesnė. Vidutinis DRAM prieigos laikas yra apie 60 nanosekundžių, o SRAM gali suteikti tik 10 nanosekundžių prieigos laiką.
Dėl savo struktūros, tam tikram duomenų kiekiui saugoti, SRAM reikia daugiau tranzistorių nei DRAM. Nors DRAM moduliui reikalingas tik vienas tranzistorius ir vienas kondensatorius, kad būtų galima saugoti kiekvieną duomenų bitą, SRAM reikia 6 tranzistorių. Kadangi tranzistorių skaičius atminties modulyje lemia jo talpą, DRAM modulio talpa gali būti 6 kartus didesnė nei panašaus skaičiaus tranzistorių nei SRAM modulio..
Paprastai SRAM modulis sunaudoja mažiau energijos nei DRAM modulis. Taip yra todėl, kad SRAM reikia tik nedidelės pastovios srovės, o DRAM atnaujinti reikia kas keletą milisekundžių. Ši atnaujinimo srovė yra keliais laipsniais didesnė už žemą SRAM budėjimo būseną. Taigi, SRAM naudojamas daugumoje nešiojamų ir baterijomis naudojamų įrenginių.
Tačiau SRAM energijos suvartojimas priklauso nuo dažnio, kuriuo jis pasiekiamas. Kai SRAM naudojamas lėčiau, tuščiąja eiga jis sunaudoja beveik nereikšmingą galią. Kita vertus, aukštesniais dažniais SRAM gali sunaudoti tiek energijos, kiek DRAM.
SRAM yra daug brangesnis nei DRAM. Gigabaitas SRAM talpyklos kainuoja apie 5000 USD, o gigabaitas DRAM kainuoja nuo 20 iki 75 USD. Kadangi SRAM naudoja atvartus, kuriuos gali sudaryti iki 6 tranzistorių, SRAM reikia daugiau tranzistorių, kad būtų galima laikyti 1 bitą, nei DRAM, kuris naudoja tik vieną tranzistorių ir kondensatorių. Taigi tam pačiam atminties kiekiui SRAM reikalingas didesnis tranzistorių skaičius, o tai padidina gamybos sąnaudas.
Kaip ir visa RAM, DRAM ir SRAM yra nepastovios, todėl jų negalima naudoti „nuolatiniams“ duomenims, pvz., Operacinėms sistemoms, ar duomenų failams, pvz., Paveikslėliams ir skaičiuoklėms, laikyti..
Dažniausiai naudojama SRAM yra naudojama kaip procesoriaus (CPU) talpykla. Procesoriaus specifikacijose tai nurodoma kaip L2 talpykla arba L3 talpykla. SRAM našumas yra tikrai greitas, tačiau SRAM yra brangus, todėl tipiškos L2 ir L3 talpyklos vertės yra nuo 1 MB iki 8 MB.
Dažniausiai pasitaikanti DRAM, pavyzdžiui, DDR3, programa yra nepastovi kompiuterių saugykla. Nors DRAM nėra toks greitas kaip SRAM, jis vis dar yra labai greitas ir gali prisijungti tiesiai prie CPU magistralės. Paprastai DRAM yra maždaug 1–2 GB išmaniuosiuose telefonuose ir planšetiniuose kompiuteriuose ir 4–16 GB nešiojamuosiuose kompiuteriuose.