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动态随机存取存储器,動態随機存取記憶體,Dynamic Random Access Memory (DRAM)
来源: | 作者:LiLi | 发布时间: 2023-11-17 | 311 次浏览 | 分享到:

20世纪70 年代到 90年代中期,动态随机存取存储器 (Dynamic Random Access Memory ,DRAM) 采用的是异步接口,这样它可以随时响应控制输入信号的变化从而直接影响内部功能,这种产品也被称作异步 DRAM 。 DRAM 的存储单元的长宽比接近 1:1,为阵列(Array)形状,存储器的地址线则被分为行(Row)(地)址线和列(Column)(地)址线。行址线用来选择(等待)执行读操作或写操作的行;列址线用来从被选中的相应行中选出;一个用于真正执行读操作或写操作的存储单元。

同步 DRAM ( Synchronous DRAM. SDRAM)的概念至少从20世纪 70年代就已经被人们所熟悉,在早期 Intel 的处理器上已被采用,但从 1993 年才开始被电子产业广泛接受。1993 年,三星展示了其型号为 KM48SL2000 的新产品SDRAM。但是直到 2000 年,SDRAM 才实际上取代了其他类型 DRAM 在计算机中的地位。

SDRAM 与异步 DRAM 相比具有以下特点:可以并行多管线操作;数据传输速率可以随 MCU 的速度不断提高;可减少因输入信号的失真而数据出错的概率;低功耗与高带宽;所有指令信号都和系统时钟同步,因而更为快速和易于管理;结构设计更为复杂。SDRAM 在结构上由许多板块(Bank,简称块)组成。每一个板块由行址线和列址线以及行址缓冲器组成,每一个板块都可以认为是一个独立的存储器,只是各个板块之间共用输入/输出接口(I/O)。SDRAM 地址线要分两次送出:先送行地址线,再送列地址线。这种方式被称作分时复用方式。由于每个板块的数据位宽与整个存储器的位宽相同,这样,板块内的字线(Word-Line)和位线(Bit-Line)的长度就可被限制在合适的范围内,从而加快存储器单元的访问速度。SDRAM 的容量是由地址数 (Number of Addresses)、位宽( Number of Bits)和存储块数(Number of Banks)决定的:SDRAM 容量=地址数x位宽x存储块数。

DRAM 的结构比 SRAM 简单,它只需一个晶体管和一个电容(1T1C)就可组成一个存储器单元 (RAM Cell),所以可以达到很高的密度和容量。DRAM 为易失型存储器 (Volatile Memory),广泛用作主机内存,因此,它的发展是和CPU 中央处理器的发展紧密相关的。随着高性能计算(High Performance Computing, HPC)和3D 图形处理对内存要求的提高,老一代 DRAM 架构不再适用。简单来说,如果以读取方式来区分,有同步 DRAM (SDRAM)和异步DRAM。 如果以数据读取速率来区分,有单倍数据速率( Single Data Rate,SDR)、双倍数据速率 (Double Data Rate, DDR)和四倍数据速率 (Quad Data Rate, QDR)的 SDRAM。如果单看应用,还有专为图像处理器服务的 GDDR。根据电平大小,又分为普通 DDR 和低功耗 LPDDR。当 DRAM 和其他功能模块(例如 CPU 等)集成在同一块芯片上时,这种产品被称作嵌入式(Embedded)DRAM,简称为 eDRAM。