DRAM的刷新
动态随机存取内存(DRAM)是一种广泛用于计算机内存的主要类型,因为它提供了相对较高的容量和较低的成本。然而,DRAM的一个关键特性是它需要定期刷新,因为其中的信息不是永久性的。下面我们将详细探讨DRAM刷新的原理、刷新周期以及三种常见的刷新方式:集中式、分散式和异步式。 DRAM中的每个存储单元都是由一个电容器来存储电荷来表示数据的,0或1。由于电容的漏电效应,这些电荷会随着时间逐渐减少,导致数据丢失。为了防止数据丢失,DRAM设计了一个机制,即刷新,定期重新充电电容以保持其状态。刷新周期是指必须对整个DRAM阵列执行一次完整的刷新操作以确保所有数据的完整性所需的时间间隔。 集中式刷新是在特定时间段内,DRAM控制器停止正常的读写操作,转而集中对所有行进行刷新。这种方式的优点在于刷新操作可以在短时间内快速完成,适合高速操作。然而,由于集中进行刷新,这可能导致在刷新期间系统性能暂时下降。 分散式刷新则将刷新过程与正常读写操作相结合。在每个存储系统周期的一半时间内,DRAM执行读写或保持操作,另一半时间用于刷新。这种策略可以减少因集中刷新导致的性能影响,但刷新过程分布在整个工作周期中,可能会略微增加刷新的整体时间。 异步式刷新结合了集中式和分散式的优点。它可能在某些时刻采用集中刷新,在其他时刻则采取分散刷新,根据系统的实际需求灵活调整,以平衡性能和数据稳定性。 以1M×1位的DRAM为例,刷新周期设定为8毫秒。在这个周期内,需要刷新2048个存储单元(一行),总共需要512次刷新。这意味着可以选择两种刷新策略:一是8毫秒内进行512次集中刷新;二是每隔15.5微秒进行一次异步刷新。 DRAM的刷新机制是确保其可靠性和数据完整性的关键环节。不同的刷新策略适应不同的应用场景,设计者需要根据系统的性能要求和内存的需求来选择最适合的刷新方式。无论是集中、分散还是异步,目标都是在不影响系统正常运行的前提下,有效地保持DRAM中数据的准确性。