在数字时代,DRAM(动态随机存取存储器)扮演着至关重要的角色。它们存储着我们的数据,也承载着我们的记忆。然而,要正确地操作DRAM并确保其高效运行,了解其背后的时序和操作机制是必不可少的。
DRAM的操作复杂性主要来自于其时序要求。DRAM是一种异步系统。只要信号以正确的顺序应用,并且信号持续时间和信号之间的延迟满足特定限制,DRAM就能正常工作。控制DRAM操作的主要信号包括:
读取DRAM中的数据时,需要通过地址输入引脚提供行和列地址来选择特定的DRAM存储单元。选中的DRAM单元上的电荷随后由灵敏放大器检测,并发送到数据输出引脚。
读操作的时序步骤如下:
写入DRAM存储单元时,同样需要选择行和列地址,并将数据呈现在数据输入引脚上。灵敏放大器根据要存储的是1还是0,对存储单元的电容器进行充电或放电。
写操作的时序步骤如下:
由于DRAM存储单元是电容器,其电荷会随时间逐渐流失。如果电荷丢失,数据也会丢失。为了防止数据丢失,必须定期刷新DRAM,即恢复每个存储单元上的电荷。DRAM的刷新是逐行进行的,刷新频率取决于制造内存芯片的工艺和存储单元的设计。大多数现代DRAM每64毫秒需要刷新一次。
刷新DRAM时,通常使用所谓的CAS-before-RAS刷新序列。这个过程包括以下步骤:
通过这些步骤,DRAM能够保持其数据的完整性,确保我们的信息安全存储。