La memoria ad accesso casuale dinamica, o DRAM (acronimo di dynamic random access memory), è un tipo di RAM che immagazzina ogni bit in un diverso condensatore. Il numero di elettroni presenti nel condensatore determina se il bit è 1 o 0. Se il condensatore perde la carica, l’informazione è perduta: nel funzionamento la ricarica avviene periodicamente. Da qui la definizione di memoria dinamica, opposta alle memorie statiche come la SRAM. Per la caratteristica di perdere le informazioni in mancanza di energia, la DRAM viene definita anche volatile.
Negli articoli precedenti abbiamo visto:
- Come funziona una CPU: progetto di circuiti logici #0
- Come funziona una CPU: Flip-Flop SR asincrono #0.1
- Come funziona una CPU: Flip-Flop sincrono #0.1.1
- Come funziona una CPU: Flip-Flop D #0.1.2
- Come funziona una CPU: Flip-Flop Master-Slave #0.1.3
- Come funziona una CPU: Modello di Huffman #0.2
- Come funziona una CPU: progetto di circuiti sequenziali sincroni #0.2.1
- Come funziona una CPU: progetto dei circuiti logici #0.3
- Come funziona una CPU: porte logiche operanti su parole #0.3.1
- Come funziona una CPU: multiplexer #0.3.2
- Come funziona una CPU: decodificatore #0.3.3
- Come funziona una CPU: codificatore (encoder) #0.3.4
- Come funziona una CPU: codificatore prioritario (priority encoder) #0.3.4.1
- Come funziona una CPU: sommatore full-adder #0.3.5
- Come funziona una CPU: sommatore Ripple Carry Adder #0.3.5.1
- Come funziona una CPU: sommatore seriale #0.3.5.2
- Come funziona una CPU: Sommatore con carry-lookahead #0.3.5.3
- Come funziona una CPU: ALU spiegata in modo semplice #0.3.5.4
- Come funziona una CPU: comparatore #0.3.5.5
- Come funziona una CPU: registro a m-bit #0.3.6
- Come funziona una CPU: registro a scalamento (Shift Register) #0.3.6.1
- Come funziona una CPU: contatore semplice #0.3.7
- Come funziona una CPU: contatore asincrono (ripple counter) #0.3.7.1
- Come funziona una CPU: contatore sincrono #0.3.7.2
- Come funziona una CPU: bus spiegato in modo semplice #0.3.8
- Come funziona una CPU: introduzione alla cpu #0.4
- Come funziona una CPU: architettura base di una CPU #0.4.1
- Come funziona una CPU: operazioni fondamentali CPU #0.4.2
- Come funziona una CPU: operazioni sulla ALU #0.4.3
- Come funziona una CPU: accesso in memoria (MAR ed MDR) #0.4.4
- Come funziona una CPU: esecuzione di un’istruzione logica o artitmetica #0.4.5
- Come funziona una CPU: progetto dell’unità di controllo #0.4.6
- Come funziona una CPU: progetto dell’unità di controllo cablata #0.4.6.1
- Come funziona una CPU: progetto dell’unità di controllo microprogrammata #0.4.6.2
- Come funziona una CPU: microprogrammazione verticale ed orizzontale differenze #0.4.6.2.1
- Come funziona una CPU: introduzione alle memorie #0.5
- Come funziona una CPU: strategia generale progettazione memorie #0.5.1
- Come funziona una CPU: le memorie ad accesso casuale #0.5.2
- Come funziona una CPU: le memorie ROM #0.5.3
- Come funziona una CPU: le memorie SRAM #0.5.4
Nelle operazioni di lettura, attivando la linea di parola il condensatore viene collegato alla linea di dato, che assume quindi un valore 0 o 1 a seconda del valore memorizzato. Nelle operazioni di scrittura, l’attivazione della linea di parola provoca il collegamento della linea di dato con il condensatore, che viene quindi caricato o scaricato, a seconda del valore di questa. Un apposito sensore collegato alla linea di dato `e in grado di rilevare l’eventuale cambiamento di tensione causato dalla carica/scarica del condensatore, e di produrre il corrispondente bit.
Ciascuna cella di DRAM richiede 1 transistor.
Cosa è il rinfresco e a cosa serve? Consiste nell’operazione di amplificazione (verso il valore 1) della eventuale carica contenuta nel condensatore, che tende a 0 per l’esistenza di inevitabili correnti di dispersione. Si basa su operazioni di lettura fittizie, nelle quali il valore letto non viene trasmesso all’esterno. Tale operazione è indispensabile per poter mantenere indefinitamente il contenuto di ciascuna cella di DRAM. Le operazioni di rinfresco occupano una RAM per tempi molto brevi (dell’ordine di qualche %).
La circuiteria che gestisce il rinfresco fa parte del chip di DRAM. Il suo funzionamento è quasi trasparente all’utente. Inoltre è possibile che le operazioni di rinfresco (prioritarie) e quelle di accesso normale siano attivate contemporaneamente: in tal caso è necessario che l’operazione normale sia temporaneamente sospesa. Quindi il tempo di accesso può diventare più lungo se l’operazione è ritardata a causa del rinfresco.
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Simone Candido
Simone Candido è un ragazzo appassionato del mondo tech nella sua totalità. Simone ama immedesimarsi in nuove esperienze, la sua filosofia si basa sulla irrefrenabile voglia di ampliare a 360° le sue conoscenze abbracciando tutti i campi del sapere, in quanto ritiene che il sapere umano sia il connubio perfetto tra cultura umanistica e scientifica.