RAM (Random Access Memory) je vrsta pomnilnika, ki potrebuje konstantno moč, da obdrži podatke v njej, ko se napajanje prekine, bodo podatki izgubljeni, zato je znan kot volatile memory . Branje in pisanje v RAM-u je enostavno in hitro ter izvedeno z električnimi signali.
Primerjalna tabela
| Podlaga za primerjavo | SRAM | DRAM |
|---|---|---|
| Hitrost | Hitreje | Počasneje |
| Velikost | Majhna | Velika |
| Stroški | Drage | Poceni |
| Uporabljeno v | Začasni pomnilnik | Glavni pomnilnik |
| Gostota | Manj gosta | Zelo gosta |
| Gradnja | Kompleksna in uporablja tranzistorje in ključavnice. | Enostavno in uporablja kondenzatorje in zelo malo tranzistorjev. |
| Potreben je en blok pomnilnika | 6 tranzistorjev | Samo en tranzistor. |
| Lastnost za uhajanje naboja | Ni prisoten | Prisotni zato zahtevajo napetostno osvežitev |
| Poraba energije | Nizka | Visoka |
Opredelitev SRAM
SRAM (Static Random Access Memory) je sestavljen iz CMOS tehnologije in uporablja šest tranzistorjev. Njena konstrukcija je sestavljena iz dveh navzkrižno povezanih pretvornikov za shranjevanje podatkov (binarnih), podobnih flip-flopom, in dodatnih dveh tranzistorjev za nadzor dostopa. To je relativno hitreje kot druge vrste RAM, kot je DRAM. Porabi manj energije. SRAM lahko hrani podatke, dokler mu je napajanje zagotovljeno.
Delovanje SRAM-a za posamezno celico:
Za ustvarjanje stabilnega logičnega stanja so na križno povezan način organizirani štirje tranzistorji (T1, T2, T3, T4). Za generiranje logičnega stanja 1 je vozlišče C1 visoko in C2 nizko; v tem stanju so T1 in T4 izklopljeni, T2 in T3 pa sta vklopljena. Za logično stanje 0 je stik C1 nizek, C2 pa visok; v danem stanju so T1 in T4 vklopljeni, T2 in T3 pa izključeni. Oba stanja sta stabilna, dokler se ne uporabi enosmerna napetost.
Opredelitev DRAM-a
DRAM (Dynamic Random Access Memory) je tudi vrsta RAM-a, ki je izdelana z uporabo kondenzatorjev in nekaj tranzistorjev. Kondenzator se uporablja za shranjevanje podatkov, pri katerih vrednost 1 pomeni, da je kondenzator napolnjen in da vrednost bita 0 pomeni, da je kondenzator izpraznjen. Kondenzator se nagiba k praznjenju, kar povzroči puščanje nabojev.
Dinamični izraz kaže, da so polnitve stalno prisotne tudi v prisotnosti stalne dobavljene energije, zaradi česar porabi več energije. Če želite podatke hraniti dolgo časa, ga je treba večkrat osvežiti, kar zahteva dodatno osvežitev vezja. Zaradi uhajanja DRAM izgubi podatke tudi, če je vklopljen. DRAM je na voljo v večji količini in je cenejši. Za en blok pomnilnika je potreben le en tranzistor.
Delo tipične celice DRAM:
V času branja in zapisovanja vrednosti bita iz celice se aktivira naslovna vrstica. Tranzistor, ki je prisoten v tokokrogu, se obnaša kot stikalo, ki je zaprto (dovajanje toka tok), če se napetost nanaša na naslovno linijo in je odprta (brez tokovnih tokov), če na naslovni liniji ni napetosti. Za operacijo zapisovanja se napetostni signal uporabi za bitno linijo, kjer visoka napetost kaže 1, nizka napetost pa 0. Potem se na naslovno linijo uporabi signal, ki omogoča prenos naboja na kondenzator.
Ko je izbrana naslovna vrstica za izvedbo operacije branja, se tranzistor vklopi in polnilnik, ki je shranjen na kondenzatorju, se oddaja na bitno linijo in na ojačevalnik.
Ključne razlike med SRAM in DRAM
- SRAM je na čipu pomnilnik, katerega čas dostopa je majhen, medtem ko je DRAM pomnilnik izven čipa, ki ima velik čas dostopa. Zato je SRAM hitrejši od DRAM-a.
- DRAM je na voljo v večjih skladiščnih zmogljivostih, medtem ko je SRAM manjše velikosti.
- SRAM je drag, medtem ko je DRAM poceni .
- Predpomnilnik je aplikacija SRAM. Nasprotno pa se DRAM uporablja v glavnem pomnilniku .
- DRAM je zelo gost . V nasprotju s tem je SRAM redkejši .
- Izgradnja SRAM-a je kompleksna zaradi uporabe velikega števila tranzistorjev. Nasprotno, DRAM je preprost za oblikovanje in izvedbo.
- V SRAM en sam blok pomnilnika potrebuje šest tranzistorjev, medtem ko DRAM potrebuje le en tranzistor za en blok pomnilnika.
- DRAM je imenovan kot dinamičen, ker uporablja kondenzator, ki proizvaja uhajanje toka zaradi dielektrična, ki se uporablja znotraj kondenzatorja, da loči prevodne plošče, ni popoln izolator, zato potrebujejo električno napajanje. Po drugi strani pa v SRAM-u ni problema s puščanjem dajatev.
- Poraba energije je višja v DRAM-u kot SRAM. SRAM deluje na principu spreminjanja smeri toka skozi stikala, medtem ko DRAM deluje na zadrževanje nabojev.
Zaključek
DRAM je naslednik SRAM-a. DRAM je zasnovan tako, da premaga pomanjkljivosti SRAM-a; oblikovalci so zmanjšali pomnilniške elemente, uporabljene v enem bitnem pomnilniku, kar je znatno zmanjšalo stroške DRAM-a in povečalo območje shranjevanja. Vendar pa je DRAM počasen in porabi več energije kot SRAM, zato ga je treba pogosto obnavljati v nekaj milisekundah, da bi obdržali stroške.
