सिंक्रोनस DRAM या SDRAM DRAM के लिए वर्तमान मानक है। इसका प्राथमिक उपयोग सिस्टम रैम के लिए है, हालांकि इसका उपयोग ग्राफिक्स कार्ड पर वीआरएएम में भी किया जाता है और जहां कहीं भी डीआरएएम का उपयोग किया जाता है। यह अपने क्षेत्र में इतना प्रभावशाली है कि "एस" आमतौर पर गिरा दिया जाता है, और इसे केवल डीआरएएम कहा जाता है। एसडीआरएएम का सिंक्रोनाइज़ेशन इसके प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण है और इसके पूर्ववर्ती, एसिंक्रोनस डीआरएएम पर इसके उदय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई थी।
सिंक में काम करना
सिंक्रोनस इस तथ्य को संदर्भित करता है कि एसडीआरएएम में एक आंतरिक घड़ी होती है और यह कि घड़ी की गति सिस्टम के लिए जानी जाती है। यह कहना नहीं है कि यह सीपीयू के समान घड़ी की गति से चलता है। लेकिन इसमें एक आंतरिक घड़ी है, और सीपीयू इसे जानता है। यह रैम के साथ बातचीत को अनुकूलित करने की अनुमति देता है ताकि यह सुनिश्चित करने के लिए कि कोई भी कमांड अन्य कमांड के साथ हस्तक्षेप नहीं करता है, निष्क्रिय रहने के बजाय I/O बस का पूरी तरह से उपयोग किया जाता है।
समस्या का एक हिस्सा यह है कि DRAM को डेटा लिखते समय। डेटा लिखने के लिए कमांड के रूप में डेटा एक साथ प्रदान किया जाना चाहिए। हालाँकि, डेटा पढ़ते समय, रीड कमांड जारी होने के बाद डेटा को दो या तीन घड़ी चक्रों में वापस पढ़ा जाता है। इसका मतलब यह है कि DRAM कंट्रोलर को राइट ऑपरेशन होने से पहले रीड ऑपरेशंस को पूरा करने के लिए पर्याप्त समय देने की जरूरत है। एसिंक्रोनस डीआरएएम के साथ, यह ऑपरेशन को पूरा करने के लिए पर्याप्त समय से अधिक की अनुमति देकर हुआ। हालाँकि, इस अभ्यास ने I/O बस को बेकार छोड़ दिया। उसी समय, नियंत्रक ने सुनिश्चित होने के लिए पर्याप्त प्रतीक्षा की, जो संसाधनों का अक्षम उपयोग था।
सिंक्रोनस डीआरएएम डेटा के हस्तांतरण और कमांड के निष्पादन को सिंक्रनाइज़ करने के लिए एक आंतरिक घड़ी का उपयोग करता है। यह मेमोरी कंट्रोलर टाइम ऑपरेशंस को I/O बस का इष्टतम उपयोग करने देता है और उच्च प्रदर्शन स्तर सुनिश्चित करता है।
अतुल्यकालिक DRAM में सुधार
बेहतर नियंत्रण की अनुमति देने वाले समय में सुधार के अलावा, एसडीआरएएम का मुख्य सुधार डीआरएएम के भीतर मेमोरी के कई बैंकों की क्षमता है। प्रत्येक बैंक अनिवार्य रूप से आंतरिक रूप से स्वतंत्र रूप से संचालित होता है। एक बैंक के भीतर, एक बार में केवल एक पंक्ति खोली जा सकती है। फिर भी, एक अलग बैंक में दूसरी पंक्ति खोली जा सकती है, जिससे पढ़ने या लिखने के संचालन को पाइपलाइन किया जा सकता है। यह डिज़ाइन I/O बस को बेकार बैठने से रोकता है। उसी समय, एक नया रीड या राइट ऑपरेशन कतारबद्ध किया जा रहा है, जिससे दक्षता बढ़ रही है।
इसके बारे में सोचने का एक तरीका दो-आयामी सरणी में तीसरा आयाम जोड़ना है। आप अभी भी एक समय में केवल एक ही स्थान से डेटा पढ़ या लिख सकते हैं। लेकिन आप दूसरे बैंक में दूसरी पंक्ति तैयार कर सकते हैं, जबकि एक के साथ बातचीत की जा रही है।
एसडीआरएएम का एक अन्य लाभ मेमोरी पर एक चिप पर टाइमिंग डेटा को शामिल करने से आता है। कुछ आधुनिक रैम स्टिक उस चिप पर अपनी विशिष्ट समय प्रदर्शन जानकारी को एन्कोड करके आधिकारिक DRAM मानकों की तुलना में तेजी से प्रदर्शन की अनुमति देते हैं। इन सेटिंग्स को मैन्युअल रूप से ओवरराइड करना भी संभव हो सकता है, जिससे रैम को "ओवरक्लॉक" किया जा सके। ये है अक्सर बहुत गहराई से, कई समय मूल्यों को कॉन्फ़िगर किया जा सकता है और न्यूनतम प्रदर्शन प्रदान करता है फायदा। ओवरक्लॉकिंग रैम भी अस्थिरता के जोखिम में आती है लेकिन कुछ कार्यभार में लाभ प्रदान कर सकती है।
समय के साथ सुधार
SDRAM के जारी होने के बाद से वास्तविक मेमोरी क्लॉक स्पीड में बहुत अधिक वृद्धि नहीं हुई है। एसडीआरएएम के पहले पुनरावृत्ति को एसडीआर नाम मिला। सिंगल डेटा रेट के लिए इसे बाद की डीडीआर या डबल डेटा रेट मेमोरी से अलग करने के लिए यह छोटा है। इस प्रकार, साथ ही डीआरएएम के कई अन्य रूप, एसडीआरएएम के सभी उदाहरण हैं। DRAM चिप का घड़ी चक्र DRAM के सबसे तेज़ संचालन के बीच के समय को नियंत्रित करता है। उदाहरण के लिए, एक खुली पंक्ति से एक कॉलम पढ़ने पर एक घड़ी चक्र लगता है।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एसडीआरएएम, आंतरिक घड़ी और आई / ओ बस घड़ी के लिए दो अलग-अलग घड़ी की गति है। दोनों को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जा सकता है और समय के साथ अपग्रेड किया गया है। आंतरिक घड़ी स्वयं स्मृति की गति है और विलंबता को सीधे प्रभावित करती है। I / O घड़ी नियंत्रित करती है कि कितनी बार डेटा पढ़ा गया है - या लिखा जाएगा - एसडीआरएएम प्रेषित किया जा सकता है। यह घड़ी की गति, I/O बस की चौड़ाई के साथ, बैंडविड्थ को प्रभावित करती है। दोनों घड़ियां जुड़ी हुई हैं और एसडीआरएएम के उच्च प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण हैं।
गति कैसे बढ़ी है
डीडीआर एसडीआरएएम की पहली पीढ़ी के लिए आधिकारिक जेईडीईसी मानक में 100 और 200 मेगाहर्ट्ज के बीच मेमोरी घड़ियां थीं। DDR3 अभी भी 100MHz की पेशकश करता है मेमोरी क्लॉक, हालांकि यह 266.6 मेगाहर्ट्ज तक की घड़ी की गति को भी मानकीकृत करता है। इसके बावजूद, I/O घड़ी की गति में आंतरिक परिवर्तन और रीड ऑपरेशन में शामिल डेटा की मात्रा का मतलब था कि 100 मेगाहर्ट्ज मेमोरी घड़ी पर भी, समय की एक इकाई के लिए बैंडविड्थ चौगुनी हो गई थी।
DDR4 ने अपग्रेड पैटर्न को बदल दिया और मेमोरी क्लॉक को 200 और 400MHz के बीच की सीमा के साथ दोगुना कर दिया, फिर से विलंबता को कम करते हुए उपलब्ध बैंडविड्थ को दोगुना कर दिया। DDR5 मानक भी 200MHz की मेमोरी क्लॉक से शुरू होता है। फिर भी, यह 450 मेगाहर्ट्ज तक पहुंच जाता है, बैंडविड्थ को दोगुना करने के लिए प्रति चक्र स्थानांतरित डेटा की मात्रा को दोगुना करने के लिए वापस लौटता है।
निष्कर्ष
सिंक्रोनस DRAM आज उपयोग में आने वाला प्राथमिक प्रकार का DRAM है। यह ग्राफिक्स अनुप्रयोगों में सिस्टम रैम और वीआरएएम का आधार है। घड़ियों के साथ DRAM की क्रियाओं को सिंक्रनाइज़ करके, DRAM के वास्तविक प्रदर्शन को जाना जा सकता है, जिससे संचालन को निष्पादन के लिए कुशलतापूर्वक कतारबद्ध किया जा सकता है। यह पर्याप्त समय से अधिक छोड़ने की तुलना में बहुत अधिक कुशल है क्योंकि एक विशिष्ट आदेश कब पूरा हो गया है, यह जानने का कोई सीधा उपाय या तरीका नहीं है।
एसडीआरएएम को नियंत्रित करने वाली घड़ियां इसके उच्च प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण हैं। वे नियंत्रित करते हैं कि कितनी बार कमांड चलाई जा सकती हैं और डीआरएएम से कितनी तेजी से डेटा पढ़ा या लिखा जा सकता है। इन समयों को ज्ञात करके, उन्हें चरम प्रदर्शन के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।