Mi az illékony memória

Az illékony memória olyan számítógépes memória, amely villamos energiát igényel az információk tárolásához (szemben a nem illékony). Mindaddig, amíg a tápegység csatlakozik az ilyen típusú memóriához, az adatok mentésre kerülnek. Amint kikapcsol, az információ gyorsan elveszik.

Az energiafüggő tárolóeszközöknek számos alkalmazása van. Ők is lehet használni, mint a fő adattároló. Legfontosabb előnyük a merevlemezekkel szemben az információcsere gyors sebessége. Ezenkívül az energiafüggőség tulajdonság segít megvédeni a korlátozott hozzáférési információkat, mivel az áramellátás kikapcsolásakor nem érhető el. A legtöbb RAM típus (véletlen hozzáférésű memória, RAM) ingatag.

Az illékony memória következő fő típusai vannak:

• statikus;
• dinamikus.

Statikus memória

A statikus RAM (statikus RAM, SRAM) fő előnye, hogy sokkal gyorsabb, mint a dinamikus. Hátránya a magas ár. A statikus memória nem igényel állandó regenerációt. De ugyanakkor folyamatos áramra van szüksége a feszültségkülönbség fenntartásához. Egy kis információ tárolásához a statikus memória chip 6 tranzisztor celláját használja.

Négy M1-M4 tranzisztor 2 inverterből áll, amelyek kereszt-visszacsatolással rendelkeznek, és közvetlenül egy bit adat tárolására szolgálnak. A memóriacellának 2 stabil állapota van, amelyek szükségesek a 0 vagy 1 tárolásához. További két tranzisztor vezérli a memóriacellához való hozzáférést az adatolvasási és-írási műveletek során.

Statikus memória energiafogyasztás

Az energiafogyasztás attól függ, hogy milyen gyakran érhető el a statikus illékony memória, de általában kevés jelentősége van. Néha annyi villamos energiát fogyaszt, mint a dinamikus memória (ha magas frekvencián használják). Másrészt, ha készenléti állapotban van, nagyon kis mennyiségű villamos energiát fogyaszt: több mikrowatt.

Statikus memória alkalmazása

A chipbe beépített statikus memóriát használják:

• RAM vagy cache memória 32 bites mikrokontrollerekben;
• a nagy teljesítményű processzorok fő gyorsítótár-memóriájaként például az X86 család;
• speciális célú integrált áramkörökben (ASIC);
• felhasználó által programozható kaputömbökben (FPGA);
• programozható logikai integrált áramkörökben (FPGA, CPLD).

Ezenkívül statikus Illékony memóriát használnak:

• a tudományos és ipari alrendszerekben, az autóelektronikában;
• a személyi számítógépek, Routerek és perifériák, mint a belső cache memória a processzor és a puffer a merevlemez vagy router;
• folyadékkristályos kijelzők (LCD kijelzők) és nyomtatók a megjelenített vagy nyomtatott kép tárolására.

A statikus memória előnyei és hátrányai

Pozitív:

• alacsony energiafogyasztás;
• egyszerűség (nincs szükség regenerációs sémára);
• megbízhatóság.

Hátrányok:

• magas költségek;
• kis kapacitás;
• nagy méretek;
• változó energiafogyasztás.

Dinamikus memória

Annak ellenére, hogy mindkét típusú illékony memória elektromos áramot igényel az adatok tárolásához, vannak különbségek. A dinamikus véletlen hozzáférésű memória (dinamikus RAM, DRAM) hatékonysága és költsége miatt nagyon népszerű. Tárolásra egy bit információ dram egy integrált áramkör használ egy kondenzátor és egy tranzisztor. Ez lehetővé teszi az integrált áramkör helyének hatékony kihasználását, és olcsóbbá teszi az ilyen típusú memóriát.

Memória Regeneráció

A számítógépes memóriacellákból származó információk periodikus olvasásának folyamatát, majd módosítás nélkül ugyanazon cellákba történő átírását memória regenerációnak nevezzük. Ez egy háttérfolyamat az adatok dinamikus Illékony memóriában történő tárolására. Ez egy ilyen fajta meghatározó jellemzője.

A dinamikus memóriában lévő információkat a miniatűr kondenzátor töltésének jelenléte vagy hiánya formájában tárolják. Idővel a töltés csökken. Ezért, ha az adatok nem regenerálódnak időben, akkor teljesen elveszhetnek. Az adatvesztés elleni védelem érdekében rendszeresen olvassák és felülírják őket egy külső áramkör segítségével. Ennek eredményeként a kondenzátor töltése visszaáll az eredeti állapotába.

A dinamikus memória típusai

Az aszinkron dinamikus memória az első típusú DRAM, amely az 1960-as évek végén jelent meg. 1997-ig aktívan használták, amíg szinkron DRAM váltotta fel. A memóriát aszinkronnak nevezik, mivel a hozzáférés nincs szinkronizálva a számítógépes rendszer órajelével.

A szinkron dinamikus memória széles körben alkalmazható a modern mechanizmusokban. Ez a fajta Illékony számítógépes memória reagál az olvasási és írási jelekre szinkronban a rendszer órajel-generátorának jelével. A szinkron memória nagyobb sebességgel fut, mint az aszinkron memória. 1993 óta , ez a típus túlsúlyban volt személyi számítógépek felhasználók a világ minden tájáról.

Kezdetben a szinkron dinamikus memóriát SDRAM-nak hívták. A jövőben az adatátviteli sebesség 2-szeresére nőtt, a memória pedig DDR1 néven jelent meg a piacon. Később megjelent a DDR2, DDR3 és DDR4. A legújabb generáció (DDR4) 2014 második felében jött létre. 2017 márciusában megkezdődött az energiafüggő DDR5 memóriaeszközök fejlesztése.