SDRAM详细分析——01 SDRAM基础

大家好，这里是大话硬件。今天这篇文章，主要介绍一下最近学习的SDRAM相关内容。这个系列会分为4~5篇文章来介绍SDRAM是如何工作的。

SDRAM（synchronous dynamic random-access memory）中文名称同步动态随机存取内存。SDRAM主要负责临时存储CPU需要处理的数据，但是呢，CPU又不能直接对SDRAM进行读取或写入数据，在他们之间有一个叫“内存控制器”的东西，负责CPU和SDRAM的打交道。

SDRAM这个器件并不是一开始就开发出来了，它是在DRAM（dynamic random-access memory）的基础上演变的。DRAM中文名称动态随机存储器，最开始DRAM属于异步通信，为了满足更高的带宽，在DRAM的基础上引入了统一的时间，内存的所有操作都以时钟作为基准进行工作。DRAM是动态随机存储器，属于片外内存。

在CPU的内部 ，还有一个静态随机存储器SRAM（Static Random-Access Memory），属于片上内存。SRAM直接集成在CPU芯片内部的高速缓存cache，容量小，访问极快，专门存放那些CPU马上要用的数据。

DRAM的特点是：成本低，速度低。组成DRAM的核心器件是一个晶体管和一个电容，器件少，而且工艺成熟，因此成本低。但这个电容不是完美的电容，它像是被扎破了一样，不停的在漏电。所以SDRAM需要不断的刷新来给电容充电，确保电容的0和1不会因为漏电导致出现数据错误，刷新带来的时间损耗，这会影响到SDRAM的速率。

SRAM的特点刚好和DRAM相反，成本高，速度快。组成SRAM的核心器件是6个晶体管，器件多，成本高，因此通常容量不大，集成在片内，用于存储CPU及时需要获取的数据。同时，SRAM不需要像SDRAM那样频繁的对电容充电，因此速率可以更高。

为了进一步提升速率，在SDR（Single Data Rate）  SDRAM的基础上，衍生出了DDR（Double Data Rate）的技术，即双倍数据速率。

在DDR的基础上，又提出了DDR2和DDR3的技术，后面出现的DDR4，DDR5，GDDR，LPDDR。这些技术的应用主要是为了适配高带宽，高吞吐量，低功耗等场合。当然，随着带宽和器件性能的提升，也带来了成本的上升。在实际使用时，需要综合考虑内存的容量，带宽，速率，成本，供货稳定性等问题。下一篇文章将介绍SDRAM内部的Bank结构。关注我，让我成为你的专属小太阳吧