एक ताज़ा चक्र क्या है?

आपके कंप्यूटर में, दो प्रकार की RAM क्लास मेमोरी होने की संभावना है। केवल एक को RAM कहा जाता है: सिस्टम मेमोरी या सिस्टम RAM। RAM के इस वर्ग को DRAM कहा जाता है। इस कक्षा में, आपके पास एकीकृत डीआरएएम के साथ कुछ एसएसडी भी हो सकते हैं। ग्राफिक्स कार्ड पर वीआरएएम भी डीआरएएम का एक सबसेट है। वास्तविक CPU पर आपके पास एक अलग प्रकार की RAM होगी और GPU स्वयं मर जाता है। SRAM का उपयोग ऑन-डाई कैश के लिए किया जाता है।

एसआरएएम तेज है। हालांकि, यह प्रति वर्ग सेंटीमीटर गीगाबाइट के मामले में विशेष रूप से घना नहीं है, जो इसकी उच्च कीमत में भी योगदान देता है। DRAM धीमा है। हालांकि, इसका भंडारण घनत्व बहुत अधिक है और यह बहुत सस्ता है। इस कारण से, SRAM का उपयोग कम मात्रा में प्रोसेसर पर उच्च गति मेमोरी के रूप में किया जाता है, और DRAM का उपयोग ऊपर वर्णित लोगों की तरह बड़े मेमोरी पूल के लिए किया जाता है।

SRAM और DRAM के बीच का अंतर उनकी वास्तविक संरचना में स्पष्ट है। SRAM चार से छह ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है, जबकि DRAM एक ट्रांजिस्टर और एक कैपेसिटर का उपयोग करता है। यह वह जगह है जहां भंडारण घनत्व तुलना आती है। DRAM में बस कुछ ही हिस्से होते हैं, जिससे प्रत्येक मेमोरी सेल छोटा हो जाता है।

डिज़ाइन के अंतरों का एक और प्रभाव होता है, हालांकि, एक इतना बड़ा होता है कि दोनों का नाममात्र का नामकरण कारक हो सकता है। SRAM में S का मतलब स्टेटिक है, जबकि DRAM में D का मतलब डायनेमिक है। यह दर्शाता है कि SRAM अपनी सामग्री को अनिश्चित काल तक बनाए रख सकता है, जबकि DRAM को नियमित रूप से ताज़ा करने की आवश्यकता होती है।

टिप्पणी: यह मानता है कि एक निरंतर बिजली की आपूर्ति उपलब्ध है। एसआरएएम अभी भी अस्थिर स्मृति है, और यदि बिजली खो जाती है, तो वह अपने पास मौजूद डेटा खो देगी। डीआरएएम की तरह।

मेमोरी रिफ्रेश क्या है?

DRAM के सर्किट-लेवल आर्किटेक्चर का मतलब है कि मेमोरी सेल का चार्ज समय के साथ कम होता जाता है। DRAM को लंबे समय तक डेटा स्टोर करने की अनुमति देने के लिए प्रत्येक मेमोरी सेल को नियमित रूप से ताज़ा किया जाना चाहिए। इसके बारे में जानने के लिए कुछ जरूरी बातें हैं। पहला यह है कि रिफ्रेश होने पर मेमोरी को एक्सेस नहीं किया जा सकता है। इसका मतलब यह भी है कि प्रदर्शन को सीमित किया जा सकता है कि कितनी बार DRAM कोशिकाओं को ताज़ा करने की आवश्यकता होती है।

आम तौर पर, डीआरएएम कोशिकाओं को हर 64 मिलीसेकंड में ताज़ा किया जाता है, हालांकि यह उच्च तापमान पर आधा हो जाता है। कोशिकाओं की प्रत्येक पंक्ति को स्वतंत्र रूप से ताज़ा किया जाता है ताकि यह सब एक साथ न हो, जिससे प्रत्येक 64 मिलीसेकंड में एक महत्वपूर्ण हिचकी आती है।

चतुराई से मेमोरी कंट्रोलर कई बार होने वाले चक्रों को ताज़ा करता है जबकि रैम मॉड्यूल अन्य काम करता है जो इसे मेमोरी को पढ़ने या लिखने से रोकता है, जैसे कि रीड डेटा ट्रांसमिट करना। शुक्र है, सेल को रीफ्रेश करने के लिए आवश्यक समय की मात्रा छोटी है, आमतौर पर 75 या 120 नैनोसेकंड। इसका मतलब है कि एक DRAM चिप अपने समय का लगभग 0.4% से 5% ताज़ा संचालन करने में खर्च करती है।

DRAM को रिफ्रेश कैसे करें

DRAM से डेटा पढ़ने के बारे में आप जो नहीं जानते होंगे वह यह है कि यह विनाशकारी है। मेमोरी सेल से डेटा पढ़ना उस डेटा को नष्ट कर देता है। इसे उपयोगकर्ता से छिपाने के लिए, प्रत्येक रीड ऑपरेशन डेटा को पढ़ता है और प्रसारित करता है और उसी डेटा को प्रीचार्ज नामक क्रिया में मेमोरी सेल में वापस लिखता है। दुर्भाग्य से, प्रत्येक उपयोग की गई DRAM पंक्ति को हिट करने के लिए मानक रीड इवेंट पर भरोसा नहीं किया जा सकता है, इसलिए एक विशिष्ट रिफ्रेश ऑपरेशन की आवश्यकता होती है।

रिफ्रेश ऑपरेशन उतना जटिल नहीं है। वास्तव में, चूंकि यह पंक्ति में एक विशिष्ट कॉलम को पढ़ने के बजाय एक बार में पूरी पंक्ति को रीफ्रेश करना चाहता है, एक पंक्ति को रीफ्रेश करने का संकेत भी छोटा और अधिक कुशल होता है। ताज़ा प्रक्रिया डेटा को सेंस एम्पलीफायरों में पढ़ती है और तुलनात्मक रूप से धीमी आउटपुट बफ़र्स के बजाय सीधे कोशिकाओं में वापस आती है।

यह सब अपने आप होता है। मेमोरी कंट्रोलर सीपीयू को इसके बारे में पता किए बिना इसे सब कुछ प्रबंधित करता है।

बाहरी कारकों के कारण

डीआरएएम चार्ज क्षय करता है, लेकिन शोध से पता चला है कि दर डीआरएएम कोशिकाओं के बीच बेतहाशा भिन्न होती है, यहां तक ​​​​कि एक चिप पर भी। शीर्ष प्रतिशत या तो मानक तापमान पर ताज़ा करने की आवश्यकता के बिना अपने डेटा को 50 सेकंड तक रखने में सक्षम हो सकते हैं। 90% डेटा को 10 सेकंड के लिए, 99% तीन सेकंड के लिए और 99.9% एक सेकंड के लिए स्टोर कर सकते हैं।

दुर्भाग्य से, कुछ आउटलेर्स को अधिक बार ताज़ा करने की आवश्यकता होती है। सबसे खराब स्थिति के लिए भी अनुमति देने के लिए, DRAM रिफ्रेश समय कम है। यह विकल्प सुनिश्चित करता है कि कोई डेटा कभी नष्ट न हो, लेकिन यह बिजली के उपयोग और प्रदर्शन को भी प्रभावित करता है।

कुछ शोधकर्ताओं ने रैम कोशिकाओं के विश्लेषण और बिनिंग के वैकल्पिक तरीकों का प्रस्ताव दिया है और बेहतर क्षय समय वाले लोगों का उपयोग करना पसंद करते हैं। इससे बिजली के उपयोग में सुधार होगा, विशेष रूप से कम-शक्ति वाली बैटरी से चलने वाले उपकरणों पर उपयोगी। हालाँकि, यह RAM प्रदर्शन के परिवर्तनशील स्तरों को भी जन्म देगा।

इसके अतिरिक्त, तापमान के आधार पर क्षय समय में परिवर्तन को ध्यान में रखना होगा। इससे भी बदतर, कुछ कोशिकाएं कभी-कभी चार्ज प्रतिधारण प्रदर्शन खो देती हैं, जिसका अर्थ है इस पर निर्भर होना कभी-कभी बहुत अधिक होने के कारण एक अच्छी मेमोरी सेल खराब हो सकती है, जिसके लिए नियमित रूप से रीबिनिंग की आवश्यकता होती है।

निष्कर्ष

ताज़ा चक्र DRAM मॉड्यूल में वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा स्मृति कोशिकाओं को ताज़ा किया जाता है। यह आवश्यक है क्योंकि डीआरएएम के सर्किट डिजाइन के परिणामस्वरूप चार्ज क्षय होता है। स्मृति कोशिकाओं को नियमित रूप से ताज़ा करना डेटा हानि को रोकता है। SRAM को रिफ्रेश करने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि इसके सर्किट डिज़ाइन के परिणामस्वरूप चार्ज ड्रेन नहीं होता है।

टिप्पणी: रीफ़्रेश चक्र किसी उपयोगकर्ता या संगठन के हार्डवेयर के नियमित अद्यतन को भी संदर्भित कर सकता है।