Dram芯片

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DRAM芯片即动态随机存取存储器,DRAM 只能将数据保持很短的时间,所以需要定时刷新。DRAM相对于SRAM来说更加复杂,因为在DRAM存储数据的过程中需要对于存储的信息不停的刷新,这也是它们之间最大的不同。

Dram芯片的类型

  • DRAM 分为很多种,常见的主要有 FPRAM/FastPage、EDORAM、、DDR RAM、RDRAM、SGRAM 以及 WRAM 等,这里介绍其中的一种 DDR RAM。DDR RAM(Date-Rate RAM)也称作 DDR SDRAM,这种改进型的 RAM 和 SDRAM 是基本一样的,不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据,这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前 电脑中用得最多的,而且它有着成本优势,事实上击败了 Intel 的另外一种内存标准-Rambus DRAM。在很多高端 的显卡上,也配备了高速 DDR RAM 来提高带宽,这可以大幅度提高 3D 加速卡的像素渲染能力。

Dram芯片针脚的作用

  • DRAM 分为很多种,常见的主要有 FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM 以及 WRAM 等,这里介绍其中的一种 DDR RAM。DDR RAM(Date-Rate RAM)也称作 DDR SDRAM,这种改进型的 RAM 和 SDRAM 是基本一样的,不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据,这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前 电脑中用得最多的内存,而且它有着成本优势,事实上击败了 Intel 的另外一种内存标准-Rambus DRAM。在很多高端 的显卡上,也配备了高速 DDR RAM 来提高带宽,这可以大幅度提高 3D 加速卡的像素渲染能力。Intel在1979年发布的2188DRAM芯片,采用16Kx1 DRAM 18线DIP封装。是最早出现的一款DRAM芯片。我们现在来解读一下它所代表的意义:

    “16K x 1”是指芯片可以存储16384个bit数据,同时期可同时进行1bit的读取或者写入操作。DRAM地址引脚为7根,SRAM地址引脚为14根,这颗16K DRAM通过DRAM接口把地址一分为二,然后利用两个连续的时钟周期传输地址数据。这样就可以节省一半的针脚实现和SRAM的同样功能,这种技术即多路技术(multiplexing)。可以完成同16K SRAM一样的工作。

    DRAM减少地址引脚的主要原因是以下几个方面:

    1.  同容量的DRAM要比SRAM体积少四倍。这样也就没有足够的空间安放与SRAM同样数量的引脚。所以必须减少地址引脚。

    2.  厂商虽然可以将DRAM的体积加大增加引脚,但是为了降低成本和功耗,所以还是要减少地址引脚数量。

    3.  大容量DRAM芯片一般采用多路寻址技术,这么做虽使DRAM芯片复杂,同时也使DRAM接口更加复杂,但是可以获得比同容量的SRAM更少的地址引脚

Dram芯片的刷新技术

  • 由于DRAM的特性决定,DRAM能存储电荷的时间非常短暂,这样它需要在电荷消失之前进行刷新,直到下次写入数据或者计算机断电才停止。每次读写操作都要刷新DRAM内的电荷,因此DRAM设计为有规律的读取其内的内容。

    刷新技术有以下几个好处:

    1.只要使用/RAS激活每一行便可做到全部刷新。

    2.用DRAM控制器来控制刷新,防止刷新操作干扰有规律的读写操作。

    3.一般来说,DRAM行的数目比列的数量少,行越少刷新的时间也就越短。

Dram芯片与SARM的比较与应用

  • 过去在一般性的嵌入式设计上,其内存部分多是使用 SRAM,之后由于计算机等电子数据设备的成长,使设备内部所用 的内存容量大幅增加,这时就难以使用 SRAM 来实现大容量的内存系统,而必须使用 DRAM,DRAM 每个位的记忆电 路是以 1 个晶体管与 1 个电容所构成,相对于 SRAM 每个位需要 4?6 个晶体管才能构成,DRAM 拥有比 SRAM 高 4?6 倍的记忆密度。 虽然 DRAM 在记忆密度、电路成本等方面优于 SRAM,但 DRAM 也有不如 SRAM 的地方,SRAM 是以持续供电 的方式来记忆数据,所以运作上相当耗电,相对的 DRAM 实行刷新(Refresh)方式来持留住记忆内容,如此虽比较省 电,但记忆数据的存取速度就不如 SRAM。 此外,DRAM 因为刷新电路、存取电路等设计,使的系统接口的线路较 SRAM 复杂,SRAM 没有刷新电路且接口 设计单纯、直觉,如此对电子工程师而言,除非真有 SRAM 无法满足的高容量、低用电等设计要求,否则都尽可能实行 SRAM,因为 SRAM 的电路设计比 DRAM 简洁、容易。 正因为 SRAM 与 DRAM 有诸多特性是完全相左,以致多年来的应用范畴也各不相同,SRAM 多用在少数容量的高 速存取应用上,例如高速处理器的高速缓存、高速网络设备(如:路由器、交换机)的内存等。而 DRAM 就用在大量 记忆需求的应用上,如激光打印机、高清晰数字电视等。 不过,在手持式应用的设计上,就同时需要 DRAM 与 SRAM 的特性,既需要 SRAM 的电路简洁特性(因为印刷电 路板面积小,线路数能减少就少),又需要 DRAM 的低用电(因使用电池运作)。此外芯片用数也多在 1、2 个芯片左 右,所以也不易同时使用 DRAM 芯片与 SRAM 芯片,只能择一而用。既然只能择一而用,真正权衡取舍的结果是使用 DRAM,但必须将 DRAM 的存取接口加以简化,作法是将刷新电路改成自行刷新(Self-Refresh),然后接口简化成兼 容、近似原有 SRAM 的接口,如此就成了 PSRAM,有时也称 PSDRAM。 PSRAM 标准各有技术阵营 PSRAM 的概念是改变 DRAM 原有的存取接口设计,使其接口兼容于原有 SRAM 的存取接口,且在存取的时序等其它 特性上也相类似。不过光有概念还是不够,各业者依然组成了联盟阵营,订立出自己依循的 PSRAM 规范及标准。

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最近更新:2018-09-17

创建者:唯样

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