Memorii dram

CAPITOLUL 1

PRINCIPIU DE OPERARE

Termenul de memorie poate avea semnificații diferite dar atunci când vine vorba de calculatoare prin memorie se înțelege mecanism de reţinere a datelor ce pot fi utilizate de un echipament electronic.

Memoria unui calculator poate fi împărțită în două mari categorii:

• memorie internă sau primară

• memorie externă sau secundară

Memoria internă este zona de memorie care poate fi accesată în mod direct de către microprocesor. Orice cantitate de date înainte de a putea fi prelucrată de microprocesor trebuie să ajungă mai întâi prin memoria internă a calculatorului.

Pentru că totul trebuie să ajungă mai întâi în memoria internă dimensiunea şi viteza de lucru a memoriei RAM influenţează în mod direct performanţele unui calculator. Acesta este unul şi din motivele pentru care memoria internă este adusă de fiecare dată în discuţie atunci când trebuie evaluate performanțele unui calculator. Memoria internă este alcătuită aproape în totalitate din „memorie RAM”.

Memoria externă este formată din diferite dispozitive de stocare ce rețin informația pe termen lung. (precum hard disk-ul)

RAM este prescurtarea de la Random Acces Memory – adică memorie cu acces aleator. Caracteristica de accesare aleatorie face referire la posibilitatea de stocare şi accesare a datelor într-un mod non-secvenţial, ceea ce înseamnă ca orice cantitate de date poate fi accesata în mod direct.

Dynamic random access memory (DRAM) este un tip de memorie cu acces direct care stochează fiecare bit de date într-un condensator separat, într-un circuit integrat. Deoarece condensatoarele se descarcă, informația se poate șterge în cazul în care prin semnalele de comandă nu se specifică reîncărcarea celulelor cu un anumit conținut. Această operație se numește „reîmprospătarea memoriei” (refreshing memory). Avantajul memoriei DRAM este simplitatea structurii: doar un tranzistor si un condensator sunt necesare pe bit, spre deosebire de memoria 3

SRAM care are nevoie de șase tranzistoare. Acest lucru permite memoriei DRAM să atingă o densitate de stocare foarte înaltă. Spre deosebire de memoria flash, este o memorie volatilă, pentru că își pierde datele atunci când nu mai este alimentată. Tranzistoarele si condensatoarele folosite sunt extrem de mici astfel încât pe un singur chip de memorie pot încăpea milioane.

DRAM este aranjat in mod obișnuit într-o matrice pătratică dintr-un condensator și un tranzistor pe celulă. Poza din dreapta arată un simplu exemplu cu 4×4 celule. (O matrice DRAM modernă poate fi alcătuită din mii de celule în lățime/lungime.)

Liniile lungi care conectează fiecare linie sunt cunoscute ca linii de cuvinte. Fiecare coloană este compusă din două linii de bit, fiecare conectată la fiecare celulă din coloană. (Ilustrația din dreapta nu include acest detaliu important.) Sunt cunoscute în general ca și liniile de bit de + și -. Un amplificator de sens este o pereche de legătură - inversoare conectate între liniile de bit. Primul inversor este conectat de la linia bitul de + la linia bitului de -, și al doilea este conectat de la linia de bit de - la linia bitului de +. Acest exemplu este un feedback pozitiv, și aranjamentul este stabil doar cu o linie de bit high și una de bit low.

Pentru a citi un bit dintr-o coloană, următoarele operații au loc:

Un amplificator de direcție este închis și liniile de bit sunt preîncărcate la voltajul care se potrivește cu voltajul care este intermediar între nivelele logice high și low. Liniile de bit sunt construite simetric pentru a le păstra echilibrate cât mai precis probabil.

Circuitul preîncărcat este închis . Pentru că liniile de bit sunt foarte lungi, condensatoarele lor vor ține voltajul preîncărcat pentru o scurtă perioadă de timp. Acesta este un exemplu de logică dinamică.

Linia selectată de linii de cuvinte este acționată sus. Aceasta conectează un condensator de stocare la una sau doua linii de bit. Încărcarea este împărțită între celulele de stocare selectate și lina de bit apropiată, alterând puțin voltajul de pe linie. Chiar dacă se face efort pentru a păstra capacitanţa celulelor de stocare mare și capacitanţa liniei de bit joasă, capacitanţa este proporțională cu mărimea fizică, și lungimea liniei de bit înseamnă că efectul net este o perturbație foarte mică a voltajului unei linii de bit.