Здравствуйте, уважаемые читатели блога Help начинающему пользователю компьютера. Сегодня мы опишем физическую и логическую организацию динамической памяти DRAM. Физически память DRAM (Dynamic RAM — DRAM) состоит из ячеек. Совокупность ячеек DRAM-памяти образуют матрицу, в которую входит определённое количество строк и столбцов. Матрицу ячеек еще называют страницей. Совокупность страниц называют банком.
Для образования одной ячейки используется электронная схема, в которую входит один транзистор и один конденсатор (это простейшая схема). Конденсатор в течении некоторого промежутка способен сохранять электрический заряд (заряды в конденсаторах стекают, поэтому память получила своё название динамическая). Присутствие или отсутствие заряда на конденсаторе дает бит информации (1 или 0) – единицу информации. Таким образом, чтобы записать в ячейку бит информации в виде логической единицы, необходимо зарядить конденсатор. Чтобы получить логический нуль конденсатор разряжают.
При считывании данных каждый конденсатор разряжается, поэтому его необходимо зарядить до предыдущего значения. Кроме того, конденсаторы сохраняют заряд только на протяжении определенного промежутка времени и время от времени нуждаются в подзарядке (чтобы не терялись данные). Для этого используется регенерация электрического заряда конденсатора. Процесс регенерации сочетается с процессом считывания информации из ячеек DRAM. Но когда в промежутке длительного времени обращение к ячейке не происходит (конденсаторы разряжаются), контроллер памяти (обычно встраиваемый в набор микросхем системной платы, однако он может быть встроен и в процессор) периодически обращается ко всем ячейкам в микросхемах памяти и восстанавливает данные. Процесс регенерации замедляет роботу системы, поскольку при регенерации памяти обмен данными с памятью невозможен.
По логике организации DRAM-память может быть асинхронной (обмен данными, подача адресов выполняются в произвольные моменты времени) и синхронной (имеется внешний синхронный сигнал, к импульсам которого привязаны моменты подачи адресов и обмена данными).
Динамическая оперативная память на данный момент наиболее широко используется в современных ПК.
Причинами такой популярности стали:
- Компактность DRAM. Ячейки динамической памяти очень плотно упакованы, что позволяет организовать память большой емкости.
- Дешевизна модулей памяти. Использованием схемы с одним конденсатором и транзистором в качестве ячейки памяти дешевле по сравнению с статической памятью (где в качестве ячейки памяти выступает триггер, который включает в себя несколько транзисторов).
Стоит отметить, что динамическая память имеет ряд минусов:
Динамическая память по сравнению с памятью статической работает медленнее (связано с затратой времени на зарядку и разрядку конденсаторов). К минусам относится необходимость регенерации заряда конденсатора (цикл регенерации по длительности занимает несколько тактов центрального процессора), поскольку при регенерации периодически приостанавливаются все операции с памятью.
