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Dynamischer RAM, DRAM-Speichertechnologie

Dynamischer RAM, DRAM-Speichertechnologie


Dynamic RAM oder DRAM ist eine Form des Direktzugriffsspeichers, RAM, der in vielen Prozessorsystemen zur Bereitstellung des Arbeitsspeichers verwendet wird.

DRAM wird häufig in der digitalen Elektronik eingesetzt, wo kostengünstiger Speicher mit hoher Kapazität erforderlich ist.

Dynamisches RAM, DRAM wird verwendet, wenn eine sehr hohe Speicherdichte erforderlich ist, obwohl es dagegen ziemlich leistungshungrig ist, so dass dies berücksichtigt werden muss, wenn es verwendet werden soll.

Was ist DRAM-Technologie?

Wie der Name DRAM oder dynamischer Direktzugriffsspeicher impliziert, ist diese Form der Speichertechnologie eine Art Direktzugriffsspeicher. Es speichert jedes Datenbit auf einem kleinen Kondensator in der Speicherzelle. Der Kondensator kann entweder geladen oder entladen werden, und dies liefert die beiden Zustände "1" oder "0" für die Zelle.

Da die Ladung innerhalb des Kondensators leckt, ist es notwendig, jede Speicherzelle periodisch zu aktualisieren. Aus dieser Aktualisierungsanforderung entsteht der Begriff "dynamisch" - statische Speicher müssen nicht aktualisiert werden.

Der Vorteil eines DRAM ist die Einfachheit der Zelle - es ist nur ein einziger Transistor erforderlich, verglichen mit etwa sechs in einer typischen statischen RAM-SRAM-Speicherzelle. Aufgrund seiner Einfachheit sind die Kosten des DRAM viel niedriger als die des SRAM und sie können viel höhere Speicherdichten bereitstellen. Der DRAM hat jedoch auch Nachteile, und infolgedessen verwenden die meisten Computer sowohl die DRAM-Technologie als auch den SRAM, jedoch in unterschiedlichen Bereichen.

In Anbetracht der Tatsache, dass der DRAM Energie benötigt, um seine Daten zu verwalten, wird dies als flüchtiger Speicher bezeichnet. Speichertechnologien wie Flash sind nicht flüchtig und speichern Daten auch dann, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird.

Geschichte der DRAM-Technologie

Als eine Form der Speichertechnologie entstand der dynamische RAM aus den Entwicklungen der ersten Mikroprozessoren und den damit verbundenen Entwicklungen für integrierte Schaltkreise.

Mitte bis Ende der 1960er Jahre tauchten in einigen fortschrittlichen Elektronikprodukten integrierte Schaltkreise auf - früher wurde für Computerspeicher eine Form von Magnetspeicher verwendet. Diese Speicher verwendeten einen einzelnen kleinen Ferrit-Toroid für jedes Speicherelement. Natürlich war dieser "Kern" -Speicher sehr teuer, und integrierte Versionen waren auf lange Sicht attraktiver.

Die Idee für die DRAM-Technologie erschien relativ früh in der Halbleiter-Zeitachse für integrierte Schaltkreise. Eine frühe Form wurde in einem Toshiba-Rechner gefunden, der 1966 aus einer diskreten Komponente hergestellt wurde, und zwei Jahre später war die Idee des DRAM, dass wir wissen, dass er heute patentiert wurde.

Die nächste Stufe der Entwicklung der DRAM-Technologie kam 1969, als Honeywell, der in großem Umfang in den Computermarkt eingetreten war, Intel aufforderte, einen DRAM unter Verwendung einer von ihnen entwickelten Idee mit drei Transistorzellen herzustellen.

Der resultierende DRAM-IC wurde als Intel 1102 bezeichnet und erschien Anfang 1970. Das Gerät hatte jedoch eine Reihe von Problemen, und dies veranlasste Intel, eine neue DRAM-Technologie zu entwickeln, die zuverlässiger arbeitet. Das resultierende neue Gerät erschien Ende 1970 und hieß Intel 1103.

Die DRAM-Technologie ging einen Schritt weiter, als MOSTEK 1973 seinen MK4096 produzierte. Wie aus der Teilenummer hervorgeht, hatte dieses Gerät eine Kapazität von 4 k. Der Hauptvorteil bestand jedoch darin, dass ein Ansatz für gemultiplexte Zeilen- und Spaltenadressleitungen integriert wurde. Dieser neue Ansatz ermöglichte es diesen Speichern, in Pakete mit weniger Pins zu passen. Der daraus resultierende Kostenvorteil wuchs im Vergleich zu den vorherigen Ansätzen mit jeder Erhöhung der Speichergröße. Dadurch konnte die MOSTEK DRAM-Technologie mehr als 75% des Weltmarktanteils gewinnen.

Letztendlich verlor MOSTEK gegenüber japanischen Herstellern von DRAM-Technologie, da sie Geräte höherer Qualität zu geringeren Kosten herstellen konnten.

DRAM Vor- und Nachteile

Wie bei jeder Technologie gibt es verschiedene Vor- und Nachteile bei der Verwendung. Durch das Abwägen der Vor- und Nachteile der Verwendung von DRAM gegen eine andere Technologie wird sichergestellt, dass das optimale Format ausgewählt wird.

Vorteile von DRAM

  • Sehr dicht
  • Niedrige Kosten pro Bit
  • Einfache Speicherzellenstruktur

Nachteile von DRAM

  • Komplexer Herstellungsprozess
  • Daten müssen aktualisiert werden
  • Komplexere externe Schaltkreise erforderlich (regelmäßig lesen und aktualisieren)
  • Flüchtiger Speicher
  • Relativ langsame Betriebsgeschwindigkeit

DRAM-Speicher ist einer der Eckpfeiler der Speichertechnologie und wird häufig in einer Vielzahl von prozessorbasierten Geräten eingesetzt. DRAM ermöglicht das Zusammenstellen eines relativ schnellen und dichten Speichers, der für den Arbeitsspeicher in diesen prozessor- und computergestützten Geräten geeignet ist.

Die DRAM-Technologie entwickelt sich (zusammen mit anderen Speichertechnologien), um den immer anspruchsvolleren Anforderungen neuer Geräte gerecht zu werden.


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