Сегодня мы поговорим о внутренней структуре и принципе работы DRAM (динамического оперативного запоминающего устройства), очень важной технологии в компьютерной области.

Базовая структура массивов DRAM

Во-первых, DRAM обычно организована в виде прямоугольного массива ячеек памяти, расположенных в строках и столбцах. Представьте себе огромную таблицу, где каждая ячейка является ячейкой хранилища. На рисунке ниже показана упрощенная базовая структура массива ячеек DRAM, которая содержит ячейки в строках R и столбцах C. Типичный массив DRAM может содержать сотни или даже тысячи таких ячеек.

Доступ к ячейке DRAM

Как осуществляется доступ к этим ячейкам? Ответ — через адреса строк и столбцов. Линии адреса строк (также известные как линии слов) подключены к затворам nMOS-транзисторов, а линии столбцов подключены к усилителям считывания. Такая конструкция позволяет нам находить и получать доступ к любой ячейке DRAM по определенным адресам строк и столбцов.

Компромиссы размера массива

Однако размер массива не всегда лучше. Хотя массивы большего размера могут хранить больше информации, они также требуют более длинных словных и битовых строк. Более длинные строки слов и битовые строки означают более высокую емкость, что может вызвать проблемы. Во-первых, увеличенная емкость приводит к тому, что размах напряжения на битовой линии при чтении становится очень малым, что затрудняет обнаружение. Во-вторых, более высокая емкость также означает, что массивы большего размера будут работать медленнее.

Размер типичных массивов DRAM

В современной DRAM типичный размер массива составляет 8 КБ слов (строк) на 1024 бита (столбцов). Это означает, что каждый чип DRAM может хранить 8192 ячейки данных, а каждая ячейка может хранить 1024 бита данных.

Концепция банков DRAM

Возможно, вы также слышали о банках DRAM. Банк DRAM обычно содержит от 4 до 16 массивов DRAM, доступ к которым возможен одновременно. Таким образом, каждый раз, когда контроллер памяти обращается к DRAM, чип DRAM передает или получает количество битов, равное количеству массивов. Каждый массив передает один бит на выходной контакт. Чипы DRAM обозначаются как xN, где N относится к массиву памяти и количеству выходных контактов. Например, x8 DRAM означает, что DRAM имеет как минимум восемь массивов памяти, а это означает, что каждый раз, когда контроллер памяти обращается к DRAM, DRAM передает или получает 8 бит.