تفاوت در پویایی و سکون
مطمئناً با حافظهآهای رایانهآای و انواع آنها آشنایی دارید. حافظهآها به دو دسته حافظهآهای دائمی و حافظهآهای موقت تقسیم میآشوند. حافظهآهای دائمی همچون دیسکآهای سخت و حافظهآهای فلش، بدون نیاز به منبع تغذیه، اطلاعات را بر روی خود نگه میآدارند، اما حافظهآهای موقت تنها تا زمانی اطلاعات را نگه میآدارند که به آنها جریان الکتریکی برسد و به محض قطع جریان اطلاعات آنها از بین خواهد رفت. RAM، cache و ... از دسته حافظهآهایی هستند که برای نگهداری دادهآها نیازمند جریان هستند. حال این نوع حافظهآها نیز خود انواعی دارند که خوبست به آنها نیز اشاره کنیم.
حافظهآهای پویا و ایستا
RAM به دو دسته DRAM و SRAM دستهآبندی میآشوند که D مخفف کلمه Dynamic (پویا) و S مخفف کلمه Static (ایستا) است.
تفاوت اصلی حافظهآهای پویا با ایستا آن است که در حافظهآهای ایستا یک جریان به صورت ثابت به آن وصل میآشود و این جریان موجب بقای اطلاعات خواهد بود. اما در حافظهآهای پویا هر سلول حافظه در دورهآهای زمانی بسیار کوتاه مرتباً باید با اعمال جریان تقویت شوند در غیر این صورت پس از مدتی سلولآهای حافظه تخلیه الکتریکی شده و اطلاعات خود را از دست میآأهند. این بارزترین تفاوت و مزیت حافظهآهای ایستا به حافظهآهای پویاست. اما با وجود این ضعف، چرا از حافظهآهای پویا استفاده میآشود؟
ساختار حافظهآها
هر سلول حافظه پویا تنها از یک خازن و یک ترانزیستور ساخته میآشود. در حالی که هر سلول حافظه ایستا از 6 ترانزیستور ساخته میآشود. به این دلیل ساختار DRAM از SRAM سادهآتر و هزینه ساخت آن بسیار کمتر و مقرون به صرفهآتر است.
ضمن آن که با توجه به این سادگی، ساخت حافظهآهای پرظرفیت و کوچک، امکانآپذیر خواهد بود. جالب است بدانید که حافظهآهای RAM کنونی که در ظرفیتآهای بالا وجود دارند همگی از نوع پویا هستند و حافظه cache موجود در CPUها از نوع ایستاست. به وضوح دیده میآشود که حافظه cache از نظر ظرفیتی کوچکتر، سریعآتر و گرانتر است در حالی که حافظهآهای RAM نسبت به cache ارزانآتر، پرظرفیتآتر و کندتر هستند.
عملکرد
در حافظهآهای DRAM در هر سلول خازنی وجود دارد که با اعمال جریان شارژ میآشود و میآتواند مقدار صفر یا یک منطقی را در خود نگه دارد. این خازن، طبقه خاصیت خازنآها پس از مدتی تخلیه میآشود. یعنی به مرور از بار الکتریکی آن کاسته میآشود تا زمانی که این خازن شارژ باشد. مقدار آن سلول حافظه قابل اعتماد خواهد بود. در غیر این صورت احتمال تغییر آن و از بین رفتن آن بسیار زیاد خواهد بود. بنابراین قبل از این که شارژ خازن تخلیه شود قبل از رسیدن میزان بار الکتریکی به یک مقدار معین، آمجدداً به خازن،آ جریان اعمال میآشود تا به طور کامل شارژ شده و بتواند برای مدت زمان معین دیگری اطلاعات را نگه دارد. همین عمل طی پریودهای زمانی مشخص و بسیار کوتاه مکرراً انجام میآشود. اما در ساختار SRAM جریان به طور پیوسته به سلولآهای حافظه متصل است و هیچآگاه قطع نمیآشود. ضمن این که به محض قطع شدن جریان اطلاعات از بین خواهد رفت و دیگر خازنی وجود ندارد که بتواند برای مدت زمانی،آ هر چند ناچیز، اطلاعات را نگه دارد. باید توجه داشت که SRAM را نباید با SDRAM و PSRAM اشتباه گرفت. SDRAM و PSRAM هر دو انواع مختلفی از DRAM هستند.
در حال حاضر تراشهآهای DRAM با فناوری 80 نانومتری ساخته میآشوند. اما به تازگی شرکتآهای تولیدکننده این تراشهآها موفق شدند این تراشهآها را با فناوری 65 نانومتری نیز بسازند. به این ترتیب امید است که در آینده هزینه تولیدی این تراشهآها کاهش یافته و در مقابل میزان تولید آنها افزایش یابد.
مطمئناً با حافظهآهای رایانهآای و انواع آنها آشنایی دارید. حافظهآها به دو دسته حافظهآهای دائمی و حافظهآهای موقت تقسیم میآشوند. حافظهآهای دائمی همچون دیسکآهای سخت و حافظهآهای فلش، بدون نیاز به منبع تغذیه، اطلاعات را بر روی خود نگه میآدارند، اما حافظهآهای موقت تنها تا زمانی اطلاعات را نگه میآدارند که به آنها جریان الکتریکی برسد و به محض قطع جریان اطلاعات آنها از بین خواهد رفت. RAM، cache و ... از دسته حافظهآهایی هستند که برای نگهداری دادهآها نیازمند جریان هستند. حال این نوع حافظهآها نیز خود انواعی دارند که خوبست به آنها نیز اشاره کنیم.
حافظهآهای پویا و ایستا
RAM به دو دسته DRAM و SRAM دستهآبندی میآشوند که D مخفف کلمه Dynamic (پویا) و S مخفف کلمه Static (ایستا) است.
تفاوت اصلی حافظهآهای پویا با ایستا آن است که در حافظهآهای ایستا یک جریان به صورت ثابت به آن وصل میآشود و این جریان موجب بقای اطلاعات خواهد بود. اما در حافظهآهای پویا هر سلول حافظه در دورهآهای زمانی بسیار کوتاه مرتباً باید با اعمال جریان تقویت شوند در غیر این صورت پس از مدتی سلولآهای حافظه تخلیه الکتریکی شده و اطلاعات خود را از دست میآأهند. این بارزترین تفاوت و مزیت حافظهآهای ایستا به حافظهآهای پویاست. اما با وجود این ضعف، چرا از حافظهآهای پویا استفاده میآشود؟
ساختار حافظهآها
هر سلول حافظه پویا تنها از یک خازن و یک ترانزیستور ساخته میآشود. در حالی که هر سلول حافظه ایستا از 6 ترانزیستور ساخته میآشود. به این دلیل ساختار DRAM از SRAM سادهآتر و هزینه ساخت آن بسیار کمتر و مقرون به صرفهآتر است.
ضمن آن که با توجه به این سادگی، ساخت حافظهآهای پرظرفیت و کوچک، امکانآپذیر خواهد بود. جالب است بدانید که حافظهآهای RAM کنونی که در ظرفیتآهای بالا وجود دارند همگی از نوع پویا هستند و حافظه cache موجود در CPUها از نوع ایستاست. به وضوح دیده میآشود که حافظه cache از نظر ظرفیتی کوچکتر، سریعآتر و گرانتر است در حالی که حافظهآهای RAM نسبت به cache ارزانآتر، پرظرفیتآتر و کندتر هستند.
عملکرد
در حافظهآهای DRAM در هر سلول خازنی وجود دارد که با اعمال جریان شارژ میآشود و میآتواند مقدار صفر یا یک منطقی را در خود نگه دارد. این خازن، طبقه خاصیت خازنآها پس از مدتی تخلیه میآشود. یعنی به مرور از بار الکتریکی آن کاسته میآشود تا زمانی که این خازن شارژ باشد. مقدار آن سلول حافظه قابل اعتماد خواهد بود. در غیر این صورت احتمال تغییر آن و از بین رفتن آن بسیار زیاد خواهد بود. بنابراین قبل از این که شارژ خازن تخلیه شود قبل از رسیدن میزان بار الکتریکی به یک مقدار معین، آمجدداً به خازن،آ جریان اعمال میآشود تا به طور کامل شارژ شده و بتواند برای مدت زمان معین دیگری اطلاعات را نگه دارد. همین عمل طی پریودهای زمانی مشخص و بسیار کوتاه مکرراً انجام میآشود. اما در ساختار SRAM جریان به طور پیوسته به سلولآهای حافظه متصل است و هیچآگاه قطع نمیآشود. ضمن این که به محض قطع شدن جریان اطلاعات از بین خواهد رفت و دیگر خازنی وجود ندارد که بتواند برای مدت زمانی،آ هر چند ناچیز، اطلاعات را نگه دارد. باید توجه داشت که SRAM را نباید با SDRAM و PSRAM اشتباه گرفت. SDRAM و PSRAM هر دو انواع مختلفی از DRAM هستند.
در حال حاضر تراشهآهای DRAM با فناوری 80 نانومتری ساخته میآشوند. اما به تازگی شرکتآهای تولیدکننده این تراشهآها موفق شدند این تراشهآها را با فناوری 65 نانومتری نیز بسازند. به این ترتیب امید است که در آینده هزینه تولیدی این تراشهآها کاهش یافته و در مقابل میزان تولید آنها افزایش یابد.
منبع: روزنامه جامآجم (هفتهآنامه کلیک)، مورخ 1386/6/4
پارسا ستودهآنیا
پارسا ستودهآنیا
