Thảo luận:RAM

RAM là gì?

RAM là từ viết tắt của Random Access Memory (bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên). Nó là bộ nhớ lưu trữ các công việc của chúng ta. Tất cả dữ liệu – mà máy tính dùng và làm việc trong suốt quá trình hoạt động – được lưu trữ ở đây. Dữ liệu được lưu trữ trên ổ đĩa, điển hình là ổ cứng. Tuy nhiên, để CPU làm việc với những dữ liệu này, chúng phải được đọc vào bộ nhớ lưu trữ công việc, cái mà được tạo ra bởi những vi mạch RAM (RAM chips). Nhiều loại RAM là khả biến (volatile), nghĩa là nó khác với các dạng lưu trữ khác trong máy tính như đĩa cứng hoặc đĩa từ, chúng sẽ mất dữ liệu lưu trữ trên chúng khi tắt máy tính. Các RAM hiện đại lưu trữ một bit dữ liệu hoặc là tích điện trong một tụ điện, như RAM động (Dynamic RAM), hoặc là trạng thái của Flip-flop, như RAM tĩnh (Static RAM). Hiện tại có nhiều loại RAM bất biến (non-volatile) đang được phát triển, nó vẫn lưu dữ liệu khi không còn cung cấp điện cho nó nữa. Kỹ thuật đó bao gồm công nghệ Carbon nanotube và hiệu ứng magnetic tunnel. Trong máy tính, đôi khi RAM có thể được phân định như là một phân vùng (partition), có phép nó hoạt động hiệu quả giống như là ổ cứng, chỉ khác là tốc độ nhanh hơn ổ cứng nhiều. Điều đó thường được gọi là ramdisk

Static Random Access Memory (SRAM)

SRAM là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên tĩnh, nó là một loại bộ nhớ bán dẫn. Từ “Static” (tĩnh) chỉ ra rằng bộ nhớ vẫn lưu giữ nội dung của nó khi nguồn vẫn còn hoạt động, khác với RAM động (Dynamic RAM) là loại RAM mà cần phải được cập nhập nội dung theo định kỳ. (Tuy nhiên, không nên nhằm lẫn SRAM với bộ nhớ chỉ đọc (ROM) và bộ nhớ flash, nó chỉ là một loại bộ nhớ khả biến (volatile) và chỉ lưu trữ dữ liệu khi nguồn vẫn còn hoạt động). Truy xuất ngẫu nhiên có nghĩa là các vị trí trên bộ nhớ đều có thể được truy xuất tức là ghi và đọc, nó không quan tâm đến vị trí bộ nhớ mà được truy xuất trước đó. Mỗi bit trong một SRAM được lưu trữ trên bốn Transistor. Ô nhớ này có hai trạng thái ổn định được dùng để hiển thị là 0 và 1. Cấu trúc mạch đối xứng của SRAM cho phép giá trị của một vị trí bộ nhớ được đọc nhanh hơn nhiều so với trong một DRAM. Một cái khác với DRAM mà góp phần làm cho SRAM nhanh hơn là các vi mạch lấy tất cả các bit địa chỉ trong một lúc. Trái với điều này, DRAM có địa chỉ đa công (address multiplexed) trong hai nửa. Các bit cao hơn được theo sau bởi các bit thấp hơn trên cùng một gói chân để giữ kích thước của chúng và giá thành hạ. Nên tránh nhầm lẫn SRAM với SDRAM (synchronous DRAM – bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên động đồng bộ), nó hoàn toàn khác với SRAM hoặc là Pseudostatic RAM (PSRAM) – một loại DRAM cải trang thành SRAM. Kích thước của một SRAM có m đường địa chỉ và n đường dữ liệu là 2m từ hoặc 2m x n bit.

a) Các loại SRAM

Chia theo loại transistor:

1. Lưỡng cực (bipolar): hiện tại không được dùng nhiều, nó tiêu hao nhiều điện năng, nhưng chạy rất nhanh.

CMOS: là loại phổ biến nhất. Chia theo chức năng:

1. Bất đồng bộ (Asynchronous): không phụ thuộc vào tần số xung (clock frequency), dữ liệu vào và dữ liệu ra được điều khiển bởi các địa chỉ.
2. Đồng bộ (Synchronous): Tất cả thời gian được bắt đầu bởi xung cạnh lên/xuống. Địa chỉ, dữ liệu vào và tín hiệu điều khiển được kết hợp với tín hiệu xung.

b) Ứng dụng của SRAM

Fast SRAM nhanh hơn DRAM và được sử dụng ở nơi mà tốc độ là một yêu cầu quan trọng nhất, chẳng hạn như trong cache (bộ nhớ đệm) của CPU (Bộ xử lý trung tâm) và trong vi mạch xử lý tín hiệu số. Các SRAM có dung lượng thấp, chậm hơn Fast SRAM thì được dùng ở nơi tiêu thụ điện năng ít và giá thành thấp là yêu cầu quan trọng nhất, như trong nguồn pin dự phòng RAM. SRAM có mật độ ít hơn DRAM (vài bit trên một đơn vị diện tích) và vì thế mà nó không thích hợp cho các ứng dụng có dung lượng cao, giá rẻ chẳng hạn như bộ nhớ mở rộng của máy tính. Sự tiêu thụ điện năng của SRAM thay đổi khá rộng phục thuộc vào tốc tộ của nó. Fast SRAM tiêu thụ nhiều điện năng hơn DRAM, và một số vi mạch tổ hợp (ICs), nó có thể tiêu thụ 1 watt (oát) khi chạy hết tốc độ. SRAM chậm hơn Fast SRAM, chẳng hạn như nguồn pin của RAM CMOS trên bo mạch chủ, chỉ tiêu thụ lượng điện năng rất ít, chỉ trong khoảng micrôoat (microwatt).