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芯科普 | 一文讀懂存儲主流配置DDR

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芯科普 | 一文讀懂存儲主流配置DDR
2023年06月18日

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RAM 是Random Accessmemory(隨機存取存儲器)的簡稱,,存儲單元的內(nèi)容可按照需要隨機取出或存入,且存取的速度與存儲單元的位置無關(guān),。這種存儲器在斷電時,,將丟失其存儲內(nèi)容,通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運行中的程序的臨時數(shù)據(jù)存儲媒介,,因此在計算機和手機中一般把其叫做(運行)內(nèi)存,。RAM,可分為SRAM (靜態(tài)隨機存儲器)和DRAM (動態(tài)隨機存儲器),,DDR則屬于DRAM,。以下是SRAM和DRAM之間的區(qū)別。

一,、工作原理

SRAM:SRAM(Static Random Access Memory,,靜態(tài)隨機存儲器)是一種基于觸發(fā)器的存儲器,使用穩(wěn)定的存儲電路來存儲和保持數(shù)據(jù),。每個存儲單元由一個存儲器單元和控制電路組成,,其中存儲器單元由多個觸發(fā)器構(gòu)成,能夠存儲比特數(shù)據(jù),。由于采用了觸發(fā)器結(jié)構(gòu),,SRAM在不斷刷新的過程中保持數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

DRAM:DRAM(Dynamic Random Access Memory,,動態(tài)隨機器)是一種基于電容的存儲器,,使用電容來存儲和表示數(shù)據(jù)。每個存儲單元由一個電容和一個訪問晶體管組成,。電容在存儲器中充電或放電來表示數(shù)據(jù)的0和1,。由于電容會逐漸漏電,DRAM需要定期刷新以保持數(shù)據(jù)的正確性,。

二,、存儲密度

SRAM:由于SRAM采用了穩(wěn)定的存儲電路,每個存儲單元需要更多的晶體管來實現(xiàn),,因此SRAM的存儲密度相對較低,。每個存儲單元通常需要6個晶體管。

DRAM:由于DRAM采用了電容存儲結(jié)構(gòu),,每個存儲單元只需要一個電容和一個訪問晶體管,,因此DRAM的存儲密度較高。每個存儲單元通常只需要1個晶體管和1個電容。

三,、刷新需求

SRAM:由于SRAM的存儲單元采用穩(wěn)定的觸發(fā)器結(jié)構(gòu),,不需要進行定期刷新操作。數(shù)據(jù)可以一直保持穩(wěn)定,,無需周期性刷新,。

DRAM:由于DRAM的電容逐漸漏電,數(shù)據(jù)需要定期刷新以保持其正確性,。DRAM需要通過刷新操作周期性地重新寫入數(shù)據(jù),,否則數(shù)據(jù)會丟失。

四,、訪問速度

SRAM:SRAM的訪問速度非??欤驗閿?shù)據(jù)存儲在觸發(fā)器中,,可以立即讀取和寫入,。SRAM具有較低的訪問延遲和高速的讀寫性能。

DRAM:DRAM的訪問速度相對較慢,,因為數(shù)據(jù)存儲在電容中,,需要經(jīng)過訪問晶體管的操作。DRAM具有較高的訪問延遲和相對較慢的讀寫性能,。

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SDRAM是同步DRAM的意思,,“同步”是指內(nèi)存工作需要同步時鐘,內(nèi)部命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準,。內(nèi)存頻率與CPU外頻同步,,大幅提升了數(shù)據(jù)傳輸效率。


SDRAM從發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了四代,,分別是: 第一代SDR SDRAM,,第二代DDR SDRAM,第三代DDR2 SDRAM,,第四代DDR3 SDRAM,,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到DDR5 SDRAM。


DDR SDRAM是Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory(雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器)的簡稱,,是由VIA等公司為了與RDRAM相抗衡而提出的內(nèi)存標準為第二代SDRAM標準,。


DDR2(Double Data Rate 2)SDRAM是由JEDEC(電子設(shè)備工程聯(lián)合委員會)開發(fā)的第三代SDRAM內(nèi)存技術(shù)標準,1.8v工作電壓,,240線接口,提供了相較于DDR SDRAM更高的運行效能與更低的電壓,,同樣采用在時鐘的上升/下降同時進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕痉绞?,但擁有兩倍于上一代DDR內(nèi)存預(yù)讀取能力(即4bit數(shù)據(jù)讀預(yù)取能力)。


DDR3 SDRAM相比起DDR2具備更低的工作電壓(1.5v),240線接口,,支持8bit預(yù)讀,,只需133MHz的工作頻率便可實現(xiàn)1066MHz的總線頻率。


DDR4相比DDR3最大的區(qū)別有三點: 16bit預(yù)取機制(DDR3為8bit) ,;同樣內(nèi)核頻率下理論速度是DDR3的兩倍,;更可靠的傳輸規(guī)范,數(shù)據(jù)可靠性進一步提升,,工作電壓降為1.2V,,更節(jié)能。


DDR5相比DDR4,,基礎(chǔ)頻率更高,,起步可達到4800MHz,DDR4起步一般是2133MHz或2400MHz,,旗艦級DDR4內(nèi)存可達到4266MHz,,隨著頻率的提升,帶寬也隨之更高,;工作電壓降為1.1V,,能耗比更優(yōu);接口不同,,為了單條內(nèi)存實現(xiàn)雙通道,,DDR5內(nèi)存插槽防呆接口變到了居中位置。


從DDR到DDR5主要的區(qū)別是在于傳輸速率的不同,,隨著時鐘周期的不斷降低,,傳輸率也不斷提高,電壓也越來越低,。

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DDR在消費型電子與網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域,、工業(yè)控制領(lǐng)域均得到廣泛的應(yīng)用,例家用電器(液晶電視,、數(shù)字機頂盒,、播放機)、機器人,、工業(yè)自動化等應(yīng)用,。

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