Tại sao SRAM nhanh hơn DRAM?

Trong các bộ xử lý đa lõi hiện đại, bộ đệm của bộ xử lý ( L1,L2và L3) được tạo thành SRAMvới tốc độ giảm dần ( L2bộ nhớ cache là SRAM tốc độ cao hơn L3bộ nhớ đệm là một sự đánh đổi chi phí). Lý do chính để sử dụng SRAMlà lợi thế tốc độ của nó so với bộ nhớ chính sử dụng DRAM. Tôi muốn hiểu tại sao SRAMcó lợi thế về tốc độ hơn DRAM?

— Geek
nguồn

Lấy từ một bài viết trên HowStuffWorks (Tóm tắt):

RAM động:

Bên trong chip RAM động (DRAM), mỗi ô nhớ chứa một bit thông tin và được tạo thành từ hai phần: bóng bán dẫn và tụ điện. Transitor hoạt động như một công tắc cho phép mạch điều khiển trên chip nhớ đọc tụ điện hoặc thay đổi trạng thái của nó.

Bài báo sau đó đi vào so sánh các tụ điện trên DRAM với các xô, trong đó DRAM chứa đầy các điện tử để lưu trữ thông tin (lưu trữ 1 giây). Những điện tử này được làm trống khi thông tin bị xóa (lưu trữ 0s). Vấn đề với tụ điện là chúng bị rò rỉ và mất thông tin khá nhanh. Để giữ lại thông tin, một nguồn bên ngoài ( CPUhoặc Memory Controller) phải sạc lại tất cả các tụ điện giữ 1 trước khi chúng phóng điện.

Hoạt động làm mới này là nơi RAM động có tên của nó. RAM động phải được làm mới một cách linh hoạt mọi lúc hoặc nó quên những gì nó đang giữ. Nhược điểm của tất cả những điều mới mẻ này là nó làm mất thời gian và làm chậm bộ nhớ.

RAM tĩnh:

RAM tĩnh sử dụng một công nghệ hoàn toàn khác. Trong RAM tĩnh, một dạng flip-flop giữ từng bit bộ nhớ. Một flip-flop cho một ô nhớ có 4 hoặc 6 bóng bán dẫn cùng với một số hệ thống dây, nhưng không bao giờ phải làm mới. Điều này làm cho RAM tĩnh nhanh hơn đáng kể so với RAM động. Tuy nhiên, vì nó có nhiều phần hơn nên một ô nhớ tĩnh chiếm nhiều không gian trên chip hơn là một ô nhớ động. Do đó, bạn nhận được ít bộ nhớ hơn trên mỗi chip và điều đó làm cho RAM tĩnh đắt hơn rất nhiều.

Đây là một bài viết khá thú vị vì vậy tôi khuyên bạn nên đọc nó. Tôi đã lấy những điểm có liên quan nhất từ bài viết để giúp trả lời câu hỏi của bạn.

— Yass
nguồn

Có một số hiểu lầm về DRAM và SRAM. DRAM được tối ưu hóa cho mật độ (dung lượng cao hơn) và SRAM được tối ưu hóa cho tốc độ (độ trễ truy cập). Vì vậy, nói chung, SRAM nhanh hơn DRAM. Tuy nhiên, về cơ bản có thể thiết kế DRAM nhanh hơn SRAM, nhưng các nhà sản xuất DRAM không làm điều đó vì yếu tố bán hàng quan trọng nhất đối với họ là giá mỗi bit. Vì vậy, họ giảm chi phí cho mỗi bit với chi phí tốc độ. Nhiều người hiểu sai sự thật thiết yếu này.

— aminfar

@aminfar: Bạn nói về cơ bản có thể tạo DRAM nhanh hơn SRAM, nhưng nó sẽ tốn kém. Nhưng SRAM đã đắt rồi. Tại sao chúng ta không thấy DRAM được sử dụng làm bộ đệm CPU?

— Tara

@Dudeson họ có quy trình sản xuất và yêu cầu khác nhau. Có lẽ, sử dụng DRAM cho bộ nhớ CPU có độ trễ truy cập tốt thậm chí còn đắt hơn SRAM. Có những thứ khác để xem xét ngoài sản xuất, chẳng hạn như làm mới.

— aminfar