DRAM(Dynamic Random Access Memory，動態(tài)隨機存取存儲器)是一種具有高帶寬、低延遲和低功耗的半導體存儲設備。它利用靜電場來存儲數據。DRAM的芯片通常由微分的導體層和受控的放電元件組成。一塊DRAM芯片可以存儲大量的位數據，它可以記錄多種不同類型的數據，并具有良好的隨機讀/寫性能。DRAM也可以容易地實現(xiàn)控制地址和控制操作，它可以支持編程模式和時序輸出。

DRAM的原理很簡單，它利用了可變電容器來存儲數據，可以在任意時間對該電容器進行讀寫。DRAM芯片一般會存儲許多不同類型的位：字節(jié)、半字、字、半字節(jié)等，其中字節(jié)為最小的存儲單位，即8位。系統(tǒng)將存儲單元的地址以二進制的形式傳送到DRAM的地址線上，采用此方式，實現(xiàn)DRAM與當前存儲單元的信息交換。

DRAM的操作過程是先給出地址信號，然后根據地址對存儲的數據進行讀寫，這些操作都必須依靠內部控制器來完成，在實現(xiàn)一系列DRAM內部操作前，必須采取系統(tǒng)控制器系統(tǒng) (SCC) 來完成狀態(tài)設置、地址讀取和信號傳送工作，其中系統(tǒng)控制器系統(tǒng)負責將主機處理器發(fā)出的控制信息和資料傳輸到DRAM 內部。

DRAM存儲單元有一個數據存儲器，主機不僅可以得到給定數據存儲單元的數據，還可以將新數據存入該存儲單元中。當主機想得到數據時，它會將數據存儲單元的地址發(fā)送給DRAM，這時DRAM就會將該地址對應的數據發(fā)送給主機。當主機想將新數據寫入DRAM時，它也會將數據存儲單元的地址和新數據發(fā)送給DRAM，DRAM會將新數據寫入相應的存儲單元，從而實現(xiàn)寫入操作。內存設備中的DRAM除了實現(xiàn)傳統(tǒng)的存儲功能外，還有用于實現(xiàn)圖形處理的DRAM。

DRAM使用可變介質來存儲信息，具有非常快的讀寫速度，因此它在計算機存儲方面應用極為廣泛，絕大多數的存儲設備都依賴DRAM的支持。DRAM存儲器的發(fā)展幾乎控制著存儲系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，而當前大多數存儲系統(tǒng)正在把這項技術應用到計算機內存中，因此帶來了更豐富靈活的存儲性能。不僅如此，DRAM也可以聯(lián)合SRAM進行應用，并可以將數據以透明的方式遷移，通過這樣的方式利用DRAM和SRAM的優(yōu)勢獲得更詳細的信息處理能力，帶來更強的存儲性能。

全球經濟前景不樂觀，導致 DRAM 需求下滑，隨著 DRAM 價格的連續(xù)下跌，三星、海力士等相關大廠的業(yè)績前景都不被看好。那究竟 DRAM 到底是什么產品?

△ DRAM 是什么?

DRAM 其實就是我們一般生活中常常在講的“存儲”，只是“儲存”這個東西又可以透過產品特性的不同，分為許多不同種類。所以在搞懂 DRAM 是什么之前，我們先來了解一下“存儲器”是什么吧!

△ 存儲器是什么?

存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶設備，用來存放程序和數據。計算機中的全部信息，包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。

存儲器又可以用“儲存資料后是否需要持續(xù)供電”這個特性，區(qū)分為兩大類別、四種不同的類型：

揮發(fā)性存儲器(VOLATILE)

揮發(fā)性存儲器若不持續(xù)供應電源，資料即消失。例如：動態(tài)隨機存儲器(Dynamic Random Access Memory, DRAM)、靜態(tài)隨機存儲器(Static Random Access Memory, SRAM)。

非揮發(fā)性存儲器(NON-VOLATILE)

對于非揮發(fā)性存儲器，已輸入的資料不論電源供應與否都能保存下來。例如：只讀存儲器(Read Only Memory, ROM)、快閃存儲器(Flash)。

從上述分類中，就可以看到我們今天要討論的“DRAM”了!DRAM 中文名為“動態(tài)隨機存儲器”，與 SRAM 同為做存儲器的技術，兩者都是屬于“ 揮發(fā)性存儲器 ”;而市面上常常聽到的 Nor Flash、Nand Flash 則分別是是快閃存儲器的其中一種，歸屬于“非揮發(fā)性存儲器”。

目前市面上 DRAM 的終端應用以個人電腦為主(約占市場 75% )，主要市場來自 PC 內會使用到的高容量 DRAM。隨著定制化技術的創(chuàng)新，目前市場上所看到的 EDO DRAM、SDRAM、PC100、PC133、DDR DRAM、Direct RDAM 等等這些產品，都是不同規(guī)格的 DRAM 。

△ DRAM 與 SRAM / Flash 的差異

DRAM v.s. SRAM

DRAM 1 比特使用 1 個晶體管，需要每隔一段時間，刷新充電一次，否則內部的數據即會消失。

SRAM 1 比特則會用到 6 個晶體管，且不需要周期性地充電。

SRAM 相較于 DRAM 速度較快，不過價格也比較貴，兩者各自有不同的應用領域 。DRAM 一般用在主存儲器，而 SRAM 一般被采用在內存緩存 ( Cache Memory )上。

存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶設備，用來存儲程序和各種數據信息，存儲器的存儲介質主要采用半導體器件和磁性材料。接下來簡單介紹存儲器的主要分類。

按存儲介質可以分類為半導體存儲器、磁表面存儲器、光存儲器。

按存儲器的讀寫功能可以分類為只讀存儲器(ROM)、 隨機讀寫存儲器(RAM)。

按信息的可保存性可以分類為非永久記憶的存儲器、永久記憶性存儲器。

按在計算機系統(tǒng)中的作用可以分類為主存儲器(內存)、輔助存儲器(外存儲器)、緩沖存儲器。

按功能/容量/速度/所在位置可以分類為寄存器、高速緩存、內存儲器、外存儲器。

按工作性質/存取方式可以分類為隨機存取存儲器、順序存取存儲器、直接存取存儲器、相聯(lián)存儲器。

ROM與RAM

ROM：只讀存儲器(ReadOnly Memory)，非易失性。它是一種只能讀出事先所存的數據的固態(tài)半導體存儲器。一般是裝入整機前事先寫好的，整機工作過程中只能讀出，而不像隨機存儲器那樣能快速地、方便地加以改寫。ROM所存數據穩(wěn)定，斷電后所存數據也不會改變。計算機中的ROM主要是用來存儲一些系統(tǒng)信息，或者啟動程序BIOS程序，這些都是非常重要的，只可以讀一般不能修改，斷電也不會消失。

RAM：隨機訪問存儲器(Random Access Memory)，易失性。它是與CPU直接交換數據的內部存儲器，它可以隨時讀寫，而且速度很快，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲媒介，凡是整個程序運行過程中，所用到的需要被改寫的量(包括全局變量、局部變量、堆棧段等)，都存儲在RAM中。隨機訪問存儲器分為兩類：靜態(tài)的和動態(tài)的。靜態(tài)的RAM(SRAM)比動態(tài)RAM(DRAM)更快，但也貴很多。SRAM用來作為高速緩存存儲器，既可以在CPU芯片上，也可以在片下。DRAM用來作為圖形系統(tǒng)的幀緩沖區(qū)。

例如常見的硬盤屬于ROM，內存條屬于RAM。

DRAM定義與形態(tài)

動態(tài)隨機存取存儲器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)是一種半導體存儲器，主要的作用原理是利用電容內存儲電荷的多寡來代表一個二進制比特(bit)是1還是0。由于在現(xiàn)實中晶體管會有漏電電流的現(xiàn)象，導致電容上所存儲的電荷數量并不足以正確的判別數據，而導致數據毀損。因此對于DRAM來說，周期性地充電是一個無可避免的要件。由于這種需要定時刷新的特性，因此被稱為“動態(tài)”存儲器。相對來說，靜態(tài)存儲器(SRAM)只要存入數據后，縱使不刷新也不會丟失記憶。

與SRAM相比，DRAM的優(yōu)勢在于結構簡單——每一個比特的數據都只需一個電容跟一個晶體管來處理，相比之下在SRAM上一個比特通常需要六個晶體管。正因這緣故，DRAM擁有非常高的密度，單位體積的容量較高因此成本較低。但相反的，DRAM也有訪問速度較慢，耗電量較大的缺點。

存儲信息破壞性讀出需要刷新送行列地址運行速度集成度發(fā)熱量存儲成本

SRAM觸發(fā)器否否同快低大高

DRAM電容是分兩次慢高小低

DRAM存儲單元

DRAM存儲單元為DRAM Storage Cell，使用DRAM Storage Cell來存儲bit信息。

DRAM Storage Cell由4個部分組成：

Storage Capacitor，即存儲電容，它通過存儲在其中的電荷的多少(或者說電容兩端電壓差的高低)來表示邏輯上的0和1;

Access Transistor，即訪問晶體管，它的導通和截止，決定了允許或禁止對Storage Capacitor所存儲的信息的讀取和改寫;

Wordline，即字線，它決定了Access Transistor的導通或截止;

Bitline，即位線，它是外界訪問Storage Capacitor的唯一通道，當Access Transistor導通后，外界可以通過Bitline對Storage Capacitor進行讀取或者寫入操作。

DRAM架構和工作流程

1.Command transport and decode

在這個階段，Host端會通過Command Bus和Address Bus將具體的Command以及相應參數傳遞給SDRAM，SDRAM接收并解析Command，接著驅動內部模塊進行相應的操作。

2.In bank data movement

在這個階段，SDRAM主要是將Memory Array中的數據從DRAM Cells中讀出到Sense Amplifiers，或者將數據從Sense Amplifiers寫入到DRAM Cells。

3.In device data movement

在這個階段中，數據將通過IO電路緩存到Read Latchs或者通過IO電路和Write Drivers更新到Sense Amplifiers。

4.System data transport

在這個階段，進行讀數據操作時，SDRAM會將數據輸出到數據總線上，進行寫數據操作時，則是Host端的Controller將數據輸出到總線上。