Dynamic Random-Access Memory (DRAM) ialah sejenis memori yang tidak menentu yang digunakan dalam komputer dan peranti elektronik lain untuk penyimpanan data sementara. Ia membolehkan akses pantas kepada data, menjadikannya komponen penting dalam sistem pengkomputeran moden. DRAM digunakan secara meluas dalam komputer peribadi, pelayan, peranti mudah alih dan banyak aplikasi lain yang memerlukan akses data yang pantas dan cekap.
Sejarah asal usul DRAM dan sebutan pertama mengenainya
Perkembangan DRAM bermula pada tahun 1960-an apabila penyelidik mula meneroka alternatif kepada memori teras magnetik, yang merupakan teknologi memori utama pada masa itu. Pada tahun 1966, Dr Robert Dennard, seorang jurutera IBM, memperkenalkan konsep sel memori dinamik, yang membuka jalan untuk penciptaan DRAM. Cip DRAM praktikal pertama telah dicipta oleh Dr. Dennard dan pasukannya di IBM pada tahun 1968.
Maklumat terperinci tentang DRAM. Memperluas topik DRAM
DRAM beroperasi berdasarkan prinsip kapasitor untuk menyimpan dan mengakses data. Setiap sel DRAM terdiri daripada kapasitor dan transistor. Kapasitor menyimpan cas elektrik untuk mewakili nilai binari (0 atau 1), manakala transistor bertindak sebagai get untuk mengawal aliran cas untuk membaca atau menulis data ke kapasitor.
Tidak seperti RAM statik (SRAM), yang menggunakan flip-flop untuk menyimpan data, DRAM adalah dinamik kerana ia memerlukan penyegaran berterusan data yang disimpan. Caj yang disimpan dalam kapasitor secara beransur-ansur bocor, memerlukan kitaran penyegaran biasa untuk mengekalkan integriti data. Sifat dinamik DRAM membolehkan ketumpatan yang lebih tinggi dan kos yang lebih rendah berbanding SRAM, tetapi ia juga menghasilkan masa capaian yang lebih tinggi.
Struktur dalaman DRAM. Cara DRAM berfungsi
Struktur dalaman DRAM boleh dibahagikan kepada dua bahagian utama: tatasusunan memori dan litar persisian.
Susunan Memori:
- Tatasusunan memori ialah grid sel DRAM yang disusun dalam baris dan lajur.
- Setiap persilangan baris dan lajur membentuk satu sel memori tunggal.
- Baris dikenali sebagai baris perkataan, dan lajur dirujuk sebagai garis bit.
- Kapasitor dalam setiap sel memegang cas yang mewakili data.
Litar persisian:
- Litar persisian bertanggungjawab untuk mengawal capaian data dan operasi penyegaran.
- Ia termasuk penyahkod baris, penyahkod lajur, penguat deria dan litar segar semula.
- Penyahkod baris memilih baris tertentu untuk membaca atau menulis data.
- Penyahkod lajur memilih garisan bit yang sesuai untuk mengakses sel tertentu.
- Penguat deria menguatkan isyarat lemah daripada sel DRAM untuk mendapatkan data yang tepat.
- Muat semula litar memastikan integriti data dengan menulis semula data secara berkala ke dalam kapasitor.
Analisis ciri utama DRAM
DRAM menawarkan beberapa ciri utama yang menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi:
-
Kelajuan: DRAM lebih pantas daripada jenis memori tidak meruap seperti pemacu cakera keras (HDD) dan pemacu keadaan pepejal (SSD). Ia membolehkan akses rawak pantas kepada data, mengurangkan masa pemprosesan untuk aplikasi.
-
Kemeruapan: DRAM ialah memori yang tidak menentu, bermakna ia memerlukan bekalan kuasa yang berterusan untuk mengekalkan data. Apabila kuasa hilang, data yang disimpan dalam DRAM dipadamkan.
-
Ketumpatan: DRAM membolehkan ketumpatan memori yang tinggi, bermakna sejumlah besar data boleh disimpan dalam ruang fizikal yang agak kecil.
-
Keberkesanan kos: DRAM lebih menjimatkan kos berbanding RAM statik (SRAM) kerana struktur selnya yang lebih ringkas, menjadikannya sesuai untuk aplikasi memori berkapasiti tinggi.
-
Muat Semula Dinamik: DRAM memerlukan penyegaran berkala untuk mengekalkan integriti data, yang boleh menjejaskan prestasi keseluruhannya berbanding dengan teknologi memori yang tidak boleh dimuat semula.
Jenis DRAM
DRAM telah berkembang selama bertahun-tahun, membawa kepada pembangunan beberapa jenis dengan ciri yang berbeza. Berikut ialah beberapa jenis DRAM biasa:
| taip | Penerangan |
|---|---|
| DRAM Segerak (SDRAM) | Segerak dengan jam sistem, menyediakan akses data yang lebih pantas. |
| Kadar Data Berganda (DDR) SDRAM | Memindahkan data pada kedua-dua tepi naik dan turun isyarat jam, dengan berkesan menggandakan kadar pemindahan data berbanding SDRAM. |
| DDR2 SDRAM | Penambahbaikan berbanding DDR SDRAM, menawarkan kadar pemindahan data yang lebih tinggi dan penggunaan kuasa yang lebih rendah. |
| DDR3 SDRAM | Kemajuan selanjutnya dengan peningkatan kelajuan dan keperluan voltan yang lebih rendah berbanding dengan DDR2. |
| DDR4 SDRAM | Menyediakan kadar pemindahan data yang lebih tinggi, penggunaan kuasa yang lebih rendah, dan peningkatan kapasiti berbanding DDR3. |
| DDR5 SDRAM | Generasi terkini, menawarkan kadar pemindahan data yang lebih tinggi, kecekapan yang dipertingkatkan dan prestasi yang dipertingkatkan. |
Cara menggunakan DRAM:
-
Memori Utama: DRAM berfungsi sebagai memori utama dalam komputer dan peranti, menyimpan data dan program yang digunakan secara aktif oleh CPU.
-
Caching: DRAM digunakan sebagai memori cache untuk menyimpan sementara data yang kerap diakses untuk mendapatkan semula yang lebih cepat.
-
Pemprosesan Grafik: Kad grafik berprestasi tinggi menggunakan DRAM GDDR (Graphics Double Data Rate) khusus untuk menyimpan data grafik.
-
Sistem Terbenam: DRAM digunakan dalam sistem terbenam untuk menyediakan storan sementara untuk pelbagai aplikasi.
-
Penggunaan kuasa: DRAM boleh menggunakan kuasa yang ketara, yang membawa kepada peningkatan penjanaan haba dan kos tenaga yang lebih tinggi. Pengilang terus berusaha untuk mengurangkan penggunaan kuasa dalam generasi baharu DRAM.
-
Latensi dan Masa Capaian: Masa capaian DRAM lebih tinggi berbanding SRAM, yang boleh memberi kesan kepada prestasi sistem keseluruhan. Teknik caching dan pengawal memori yang dipertingkatkan digunakan untuk mengurangkan isu ini.
-
Pengekalan dan Muat Semula Data: Sifat dinamik DRAM memerlukan kitaran penyegaran yang kerap untuk mengekalkan integriti data. Kod pembetulan ralat lanjutan dan pengawal memori menangani masalah pengekalan data yang berpotensi.
-
Had Ketumpatan: Apabila ketumpatan DRAM meningkat, cabaran pembuatan timbul, mengakibatkan potensi kecacatan dan hasil yang lebih rendah. Teknik litografi dan pembuatan yang canggih digunakan untuk mengatasi batasan ini.
Ciri-ciri utama dan perbandingan dengan istilah yang serupa
| Ciri | Penerangan |
|---|---|
| DRAM lwn. SRAM | DRAM lebih menjimatkan kos dan menawarkan kepadatan yang lebih tinggi, manakala SRAM lebih pantas dan tidak memerlukan penyegaran. |
| DRAM lwn. Flash Memory | DRAM tidak menentu dan menawarkan akses yang lebih pantas, tetapi data hilang apabila kuasa dibuang. Memori denyar tidak meruap tetapi lebih perlahan jika dibandingkan. |
| DRAM lwn. HDD/SSD | DRAM menyediakan akses data yang jauh lebih pantas daripada pemacu cakera keras tradisional (HDD) dan pemacu keadaan pepejal (SSD). Walau bagaimanapun, ia lebih mahal dan mempunyai kapasiti storan yang lebih rendah. |
Apabila teknologi berkembang, masa depan DRAM kelihatan menjanjikan dengan usaha berterusan untuk menangani batasannya. Beberapa kemajuan dan teknologi yang berpotensi termasuk:
-
DRAM Generasi Seterusnya: Pembangunan berterusan standard DDR, seperti DDR6 dan seterusnya, akan menawarkan kadar pemindahan data yang lebih tinggi dan penggunaan kuasa yang lebih rendah.
-
Susun 3D: Pelaksanaan teknologi tindanan 3D akan meningkatkan ketumpatan DRAM, membolehkan kapasiti yang lebih tinggi dalam faktor bentuk yang lebih kecil.
-
DRAM Tidak Meruap: Penyelidik sedang meneroka cara untuk menjadikan DRAM tidak meruap, menggabungkan kelajuan DRAM dengan kegigihan data memori kilat NAND.
-
Teknologi Memori yang Muncul: Teknologi memori baru seperti Resistive RAM (ReRAM) dan Phase-Change Memory (PCM) mungkin menyediakan alternatif kepada DRAM, menawarkan keseimbangan kelajuan dan ketidaktentuan.
Cara pelayan proksi boleh digunakan atau dikaitkan dengan DRAM
Pelayan proksi memainkan peranan penting dalam komunikasi rangkaian dengan bertindak sebagai perantara antara peranti klien dan internet. DRAM digunakan dalam pelayan proksi untuk menyimpan data yang kerap diminta, mengurangkan keperluan untuk mengambil maklumat yang sama dari pelayan jauh berulang kali. Dengan menyimpan data ini dalam DRAM, pelayan proksi boleh meningkatkan masa tindak balas dan prestasi rangkaian keseluruhan dengan ketara. Selain itu, kelajuan akses pantas DRAM membolehkan pelayan proksi mengendalikan berbilang permintaan pelanggan secara serentak dengan cekap.
Pautan berkaitan
Untuk mendapatkan maklumat lanjut tentang DRAM, anda boleh melawati sumber berikut:
