컴퓨터에는 두 가지 유형의 RAM 클래스 메모리가 있습니다. 시스템 메모리 또는 시스템 RAM 중 하나만 RAM이라고 합니다. 이 클래스의 RAM을 DRAM이라고 합니다. 이 클래스에는 DRAM이 통합된 SSD도 있을 수 있습니다. 그래픽 카드의 VRAM도 DRAM의 하위 집합입니다. 실제 CPU와 GPU 자체에는 다른 유형의 RAM이 있습니다. SRAM은 다이 캐시에 사용됩니다.
SRAM은 빠릅니다. 그러나 제곱센티미터당 기가바이트라는 측면에서 특별히 조밀하지 않기 때문에 높은 가격에도 기여합니다. DRAM은 더 느립니다. 그러나 저장 밀도가 훨씬 높고 훨씬 저렴합니다. 이러한 이유로 SRAM은 프로세서 다이에서 고속 메모리로 소량 사용되며 DRAM은 위에서 설명한 것과 같이 더 큰 메모리 풀에 사용됩니다.
SRAM과 DRAM의 차이점은 실제 구조에서 분명합니다. SRAM은 4~6개의 트랜지스터를 사용하는 반면 DRAM은 단일 트랜지스터와 커패시터를 사용합니다. 여기서 스토리지 밀도 비교가 시작됩니다. DRAM에는 부품 수가 적기 때문에 각 메모리 셀이 더 작아집니다.
그러나 디자인 차이는 또 다른 효과를 가져옵니다. 하나는 둘의 이름 지정 요소가 될 만큼 충분히 큽니다. SRAM의 S는 Static을 의미하고 DRAM의 D는 Dynamic을 의미합니다. 이는 SRAM이 콘텐츠를 무기한으로 유지할 수 있는 반면 DRAM은 정기적으로 새로 고쳐야 함을 나타냅니다.
메모: 이것은 일정한 전원 공급 장치를 사용할 수 있다고 가정합니다. SRAM은 여전히 휘발성 메모리이며 전원이 꺼지면 보유하고 있던 데이터가 손실됩니다. DRAM처럼 말이죠.
메모리 새로 고침이란 무엇입니까?
DRAM의 회로 수준 아키텍처는 메모리 셀의 전하가 시간이 지남에 따라 감쇠한다는 것을 의미합니다. DRAM이 장기간 데이터를 저장할 수 있도록 각 메모리 셀을 정기적으로 새로 고쳐야 합니다. 이에 대해 알아야 할 몇 가지 필수 사항이 있습니다. 첫 번째는 새로 고침되는 동안 메모리에 액세스할 수 없다는 것입니다. 이것은 또한 DRAM 셀을 얼마나 자주 리프레시해야 하는지에 따라 성능이 제한될 수 있음을 의미합니다.
일반적으로 DRAM 셀은 64밀리초마다 갱신되지만 고온에서는 절반이 됩니다. 셀의 각 행은 한 번에 발생하는 것을 방지하기 위해 독립적으로 새로 고쳐지므로 64밀리초마다 심각한 문제가 발생합니다.
또한 메모리 컨트롤러는 RAM 모듈이 읽기 데이터 전송과 같이 메모리 읽기 또는 쓰기를 방지하는 다른 작업을 수행하는 동안 새로 고침 주기의 시간을 지정합니다. 고맙게도 셀을 새로 고치는 데 필요한 시간은 일반적으로 75 또는 120나노초로 적습니다. 이것은 DRAM 칩이 재생 작업을 수행하는 시간의 약 0.4%에서 5%를 소비한다는 것을 의미합니다.
DRAM을 새로 고치는 방법
DRAM에서 데이터를 읽는 것에 대해 모를 수도 있는 것은 그것이 파괴적이라는 것입니다. 메모리 셀에서 데이터를 읽으면 해당 데이터가 파괴됩니다. 이를 사용자에게 숨기기 위해 모든 읽기 작업은 데이터를 읽고 전송하고 동일한 데이터를 프리차지라고 하는 동작 중인 메모리 셀에 다시 씁니다. 불행히도 표준 읽기 이벤트는 사용된 모든 DRAM 행을 적중할 수 없으므로 특정 새로 고침 작업이 필요합니다.
새로 고침 작업은 그렇게 복잡하지 않습니다. 실제로 행의 특정 열을 읽는 것보다 한 번에 전체 행을 새로 고치려고 하므로 행을 새로 고치라는 신호도 더 작고 효율적입니다. 새로 고침 프로세스는 데이터를 감지 증폭기로 읽고 비교적 느린 출력 버퍼가 아닌 셀로 곧바로 다시 읽습니다.
이 모든 것이 자동으로 발생합니다. 메모리 컨트롤러는 CPU가 그것을 인식하지 않고 모든 것을 관리합니다.
이상치
DRAM 전하는 소멸되지만 연구에 따르면 단일 칩에서도 DRAM 셀 간에 속도가 크게 다릅니다. 상위 퍼센트 정도는 표준 온도에서 새로 고침할 필요 없이 최대 50초 동안 데이터를 보유할 수 있습니다. 90%는 10초, 99%는 3초, 99.9%는 1초 동안 데이터를 저장할 수 있습니다.
불행히도 일부 이상값은 훨씬 더 자주 새로 고쳐야 합니다. 최악의 시나리오도 허용하기 위해 DRAM 새로 고침 시간이 낮습니다. 이 선택은 데이터가 손실되지 않도록 보장하지만 전력 사용량과 성능에도 영향을 미칩니다.
일부 연구자들은 RAM 셀을 분석하고 비닝하는 대체 방법을 제안했으며 더 나은 붕괴 시간을 가진 것을 선호합니다. 이는 전력 사용량을 개선하고 특히 저전력 배터리 구동 장치에 유용합니다. 그러나 이는 또한 다양한 수준의 RAM 성능으로 이어집니다.
또한 온도에 따른 붕괴 시간의 변화도 고려해야 합니다. 설상가상으로 일부 셀은 때때로 전하 유지 성능을 잃습니다. 너무 많으면 때때로 좋은 것으로 추정되는 메모리 셀이 나빠져 정기적인 리비닝이 필요할 수 있습니다.
결론
새로 고침 주기는 메모리 셀이 새로 고쳐지는 DRAM 모듈의 프로세스입니다. 이는 DRAM의 회로 설계로 인해 전하 감쇠가 발생하기 때문에 필요합니다. 정기적으로 메모리 셀을 새로 고쳐 데이터 손실을 방지합니다. SRAM은 회로 설계로 인해 전하 드레인이 발생하지 않으므로 새로 고칠 필요가 없습니다.
메모: 새로 고침 주기는 사용자 또는 조직의 정기적인 하드웨어 업데이트를 의미할 수도 있습니다.