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DRAM:动态随机存取存储器

需要刷新的单晶体管存储器
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描述

动态随机存取存储器(DRAM)将数据存储在电容中。这些电容器漏电荷,因此信息将消失,除非充电定期刷新。由于这种刷新要求,它是一种动态内存,而不是SRAM和其他静态内存。

DRAM的优点是结构简单:每比特只需要一个晶体管和一个电容器,而SRAM则需要六个晶体管。这使得DRAM可以达到非常高的密度。

利用绝缘体上硅(SOI)特性的几种新型DRAM正在开发中。而不是使用电容器来存储值,使用的是制造过程中固有的浮体效应。一些商业变体,如瑞萨开发的双晶体管RAM (tram)和创新硅开发的Z-RAM零电容RAM。

铁电存储器(FeRAM或FRAM)是一种在结构上与DRAM相似的随机存取存储器,但使用铁电层而不是介电层来实现非易失性。

在当今的系统中,内存/存储层次结构非常简单。SRAM集成到处理器中用于缓存。DRAM被用作主存。磁盘驱动器和固态存储驱动器用于存储。

DRAM是基于一个晶体管,一个电容器(1T1C)的电池结构。单元格排列在一个矩形的网格状阵列中。简单地说,在DRAM单元的晶体管上施加一个电压。然后给电压一个数据值。然后将其放置在位线上。这反过来又给存储电容器充电。然后,每一位数据都存储在电容器中。

随着时间的推移,当晶体管关闭时,电容器中的电荷就会泄漏或放电。因此,电容器中存储的数据必须每64毫秒刷新一次。

几十年来,该行业一直在努力扩大DRAM的规模。但很快,DRAM就会失去动力,因为1T1C电池的规模化变得越来越困难。在20nm之外,DRAM预计将在1xnm体系中扩展两到三次迭代,即1xnm、1ynm和1znm。

DRAM是1966年由IBM托马斯·j·沃森研究中心的罗伯特·登纳德博士发明的。


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