DRAMtekniikoiden

DRAMtekniikoiden ovat dynaamisen RAM-muistin toteuttamismekanismeja, joita käytetään laajasti tietokoneiden päämuistina sekä monissa muissa laitteissa. DRAM-muisti tallentaa tiedon soluissa, joissa jokainen bitti on varastoituna transistorin ohjaaman kapasitaattorin varaukseen. Kapasitaattorin varaus haihtuu ajan myötä, joten tieto on virkistettävä säännöllisesti.

Muisti on rakennettu riveihin ja sarakkeisiin, ja useat muistibankit mahdollistavat samanaikaiset operoinnit. Rivin aktivointi valitsee yhden rivin kerrallaan, jolloin bitlinet reagoivat varauksenvaihtoihin ja sense-amplifierit vahvistavat pienet muutokset. Luku- ja kirjoitusprosessi palauttaa datan takaisin kapasitaattoriin, ja varmistusprosessi toteutuu siten, että tiedot säilyvät oikeina muistipaikkoihin kirjoitettuna uudelleen.

DRAM-tekniikoiden kehitys on johtanut synchronoituun DRAMiin (SDRAM) sekä perheisiin DDR (DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5). Grafiikkaan suunnitellut GDDR-tyypit ja mobiiliin tarkoitettu LPDDR ovat laajalti käytössä. Viime vuosina on lisätty 3D-pinoaminen sekä High Bandwidth Memory (HBM), joka käyttää useita muistikerroksia ja mahdollisia TSV-tekniikoita kaistanlevyyden parantamiseksi.

Käyttö ja haasteet: DRAMin suorituskyky ja tiiviys paranevat, mutta virkistyskustannukset sekä lämmöntuotanto rajoittavat skaalautuvuutta. Virheenkorjaus (ECC) parantaa järjestelmän luotettavuutta erityisesti palvelinympäristöissä. Tulevaisuudessa painopiste on entistä tehokkaammassa virrankäytössä, korkeammassa kaistanleveydessä ja edelleen paremmassa tiivistämisessä.