DRAM

Dinamička memorija s nasumičnim pristupom (engl. dynamic random-access memory; DRAM) vrsta je poluvodičke računarske memorije s nasumičnim pristupom u kojoj se svaki bit podataka pohranjuje u memorijskoj ćeliji koja se uobičajeno sastoji od jednog tranzistora i jednog kondenzatora.^[1]^[2] Električni naboj pohranjen u kondenzatoru predstavlja binarnu vrijednost, ali se s vremenom gubi, pa se sadržaj memorije mora periodično obnavljati postupkom osvježavanja.^[1]^[2] Zbog toga je DRAM nestalna memorija, odnosno gubi podatke nakon prekida napajanja.^[1]

Zbog male površine memorijske ćelije i velike gustine pohrane DRAM je dugo bio osnovni oblik glavne memorije u računarima i drugim digitalnim uređajima, iako je sporiji od statičke memorije (SRAM), koja ne zahtijeva osvježavanje.^[1]^[2]

Princip rada

Tipična DRAM ćelija radi tako što tranzistor omogućava pristup kondenzatoru, dok kondenzator zadržava električni naboj koji predstavlja jednu od dviju binarnih vrijednosti.^[1] Pošto naboj postepeno curi, memorijski sistem mora u pravilnim razmacima ponovo očitati i upisati sadržaj redova memorije kako bi sačuvao podatke.^[2] Upravo ta potreba za periodičnim osvježavanjem osnovna je osobina po kojoj se DRAM razlikuje od drugih vrsta RAM-a.^[1]

Historija

Savremenu DRAM arhitekturu razvio je Robert H. Dennard u IBM-ovom istraživačkom centru Thomas J. Watson 1966. godine.^[3]^[4] Njegovo rješenje, zasnovano na ćeliji s jednim tranzistorom i jednim kondenzatorom, omogućilo je znatno veću gustinu memorije od tadašnjih rješenja i postalo osnova za kasniji razvoj DRAM čipova.^[3]^[5]

Dennardov patent za field-effect transistor memory prijavljen je 1967, a odobren 4. juna 1968. godine.^[5] Taj izum smatra se jednim od ključnih koraka u prelasku s ranijih memorijskih tehnologija na gustu i relativno jeftinu integriranu memoriju velikog kapaciteta.^[3]

Prednosti i nedostaci

Glavna prednost DRAM-a jest visoka gustina pohrane, odnosno mogućnost da se na maloj površini smjesti velik broj memorijskih ćelija.^[1]^[2] Zbog toga je DRAM po cijeni po bitu povoljniji od SRAM-a i prikladan je za izgradnju velikih količina radne memorije.^[2]

Njegovi glavni nedostaci jesu potreba za stalnim osvježavanjem i veća latencija u odnosu na SRAM.^[2] Osvježavanje zauzima dio vremena memorijskog podsistema i utiče na potrošnju energije i ukupne performanse.^[2]

Varijante

Tokom razvoja nastale su brojne varijante DRAM-a. Među najvažnijima su SDRAM (sinhrona dinamička memorija s nasumičnim pristupom), koja usklađuje rad memorije s taktom sistema, i DDR SDRAM, koja prenosi podatke na oba brida taktnog signala i tako povećava propusnost.^[2]

Posebne izvedbe DRAM-a koriste se i u grafičkim karticama, mobilnim uređajima i drugim sistemima sa specifičnim zahtjevima za propusnošću, potrošnjom energije ili fizičkom ugradnjom.^[2]

Upotreba

DRAM se prvenstveno koristi kao glavna radna memorija u personalnim računarima, serverima, radnim stanicama, pametnim telefonima i mnogim drugim digitalnim uređajima.^[1]^[2] Zbog odnosa cijene, kapaciteta i performansi postao je standardna memorijska tehnologija za privremeno pohranjivanje podataka kojima procesor brzo pristupa tokom rada sistema.^[1]