Perché SRAM è più veloce di DRAM?

Nei moderni processori multi-core, le cache del processore ( L1,L2e L3) sono costituite da SRAMvelocità decrescenti (le L2cache sono SRAM a velocità maggiore rispetto alle L3cache che sono un compromesso sui costi). Il motivo principale da utilizzare SRAMè il suo vantaggio di velocità rispetto alla memoria principale che utilizza DRAM. Vorrei capire perché SRAMha un vantaggio in termini di velocità DRAM?

— Geek
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Tratto da un articolo su HowStuffWorks (riassunto):

RAM dinamica:

All'interno di un chip RAM dinamico (DRAM), ogni cella di memoria contiene un bit di informazioni ed è composta da due parti: un transistor e un condensatore. Il transistor funge da interruttore che consente ai circuiti di controllo sul chip di memoria di leggere il condensatore o modificarne lo stato.

L'articolo quindi analizza i condensatori della DRAM con i bucket, in cui la DRAM è piena di elettroni per memorizzare informazioni (memorizzazione di 1 secondo). Questi elettroni vengono svuotati quando le informazioni vengono rimosse (memorizzazione degli 0). Il problema con i condensatori è che hanno perdite e perdono informazioni abbastanza rapidamente. Per conservare le informazioni una fonte esterna ( CPUo Memory Controller) deve ricaricare tutti i condensatori che tengono un 1 prima che si scarichino.

Questa operazione di aggiornamento è dove la RAM dinamica prende il nome. La RAM dinamica deve essere costantemente aggiornata in modo dinamico o dimentica ciò che sta trattenendo. L'aspetto negativo di tutto questo rinfrescante è che ci vuole tempo e rallenta la memoria.

RAM statica:

La RAM statica utilizza una tecnologia completamente diversa. Nella RAM statica, una forma di flip-flop contiene ogni bit di memoria. Un flip-flop per una cella di memoria richiede 4 o 6 transistor insieme ad alcuni cavi, ma non deve mai essere aggiornato. Ciò rende la RAM statica significativamente più veloce della RAM dinamica. Tuttavia, poiché ha più parti, una cella di memoria statica occupa molto più spazio su un chip rispetto a una cella di memoria dinamica. Pertanto si ottiene meno memoria per chip e ciò rende la RAM statica molto più costosa.

È un articolo piuttosto interessante, quindi suggerirei di leggerlo. Ho preso i punti più rilevanti dall'articolo per aiutare a rispondere alla tua domanda.

— Yass
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C'è qualche malinteso su DRAM e SRAM. DRAM è ottimizzato per la densità (maggiore capacità) e SRAM è ottimizzato per la velocità (latenza di accesso). Quindi, in generale, SRAM è più veloce di DRAM. Tuttavia, è fondamentalmente possibile progettare DRAM per essere più veloce di SRAM, ma i produttori di DRAM non lo fanno poiché il fattore di vendita più importante per loro è il costo per bit. Quindi riducono il costo per bit a spese della velocità. Molte persone fraintendono questo fatto essenziale.

— aminfar,

@aminfar: Hai detto che è fondamentalmente possibile rendere DRAM più veloce di SRAM, ma sarebbe costoso. Ma SRAM è già costoso. Perché allora non vediamo DRAM usata come cache della CPU?

— Tara,

@Dudeson hanno diversi processi e requisiti di produzione. Forse, l'utilizzo di DRAM per cache della CPU con una buona latenza di accesso sarebbe persino più costoso di SRAM. Ci sono altre cose da considerare oltre alla produzione, come l'aggiornamento.

— aminfar,