DRAM

工作原理

　　動(dòng)態(tài)RAM的工作原理動(dòng)態(tài)RAM也是由許多基本存儲(chǔ)元按照行和列地址引腳復(fù)用來(lái)組成的。

　　3管動(dòng)態(tài)RAM的基本存儲(chǔ)電路如右圖所示。在這個(gè)電路中，讀選擇線和寫(xiě)選擇線是分開(kāi)的，讀數(shù)據(jù)線和寫(xiě)數(shù)據(jù)線也是分開(kāi)的。

　　寫(xiě)操作時(shí)，寫(xiě)選擇線為“1”，所以Q1導(dǎo)通，要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)通過(guò)Q1送到Q2的柵極，并通過(guò)柵極電容在一定時(shí)間內(nèi)保持信息。

　　讀操作時(shí)，先通過(guò)公用的預(yù)充電管Q4使讀數(shù)據(jù)線上的分布電容CD充電，當(dāng)讀選擇線為高電平有效時(shí)，Q3處于可導(dǎo)通的狀態(tài)。若原來(lái)存有“1”，則Q2導(dǎo)通，讀數(shù)據(jù)線的分布電容CD通過(guò)Q3、Q2放電，此時(shí)讀得的信息為“0”，正好和原存信息相反；若原存信息為“0”，則Q3盡管具備導(dǎo)通條件，但因?yàn)镼2截止，所以，CD上的電壓保持不變，因而，讀得的信息為“1”?？梢?jiàn)，對(duì)這樣的存儲(chǔ)電路，讀得的信息和原來(lái)存入的信息正好相反，所以要通過(guò)讀出放大器進(jìn)行反相再送往數(shù)據(jù)總線。

結(jié)構(gòu)

　　在半導(dǎo)體科技極為發(fā)達(dá)的臺(tái)灣，內(nèi)存和顯存被統(tǒng)稱(chēng)為記憶體（Memory），全名是動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取記憶體（Dynamic Random Access Memory，DRAM）?；驹砭褪抢秒娙輧?nèi)存儲(chǔ)電荷的多寡來(lái)代表0和1，這就是一個(gè)二進(jìn)制位元（bit），內(nèi)存的最小單位。

　　DRAM的結(jié)構(gòu)可謂是簡(jiǎn)單高效，每一個(gè)bit只需要一個(gè)晶體管另加一個(gè)電容。但是電容不可避免的存在漏電現(xiàn)象，如果電荷不足會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯(cuò)，因此電容必須被周期性的刷新（預(yù)充電），這也是DRAM的一大特點(diǎn)。而且電容的充放電需要一個(gè)過(guò)程，刷新頻率不可能無(wú)限提升（頻障），這就導(dǎo)致DRAM的頻率很容易達(dá)到上限，即便有先進(jìn)工藝的支持也收效甚微。隨著科技的進(jìn)步，以及人們對(duì)超頻的一種意愿，這些頻障也在慢慢解決。

發(fā)展過(guò)程

　　“上古”時(shí)代的FP/EDO內(nèi)存，由于半導(dǎo)體工藝的限制，頻率只有25MHz/50MHz，自SDR以后頻率從66MHz一路飆升至133MHz，終于遇到了難以逾越的障礙。此后所誕生的DDR1/2/3系列，它們存儲(chǔ)單元官方頻率（JEDEC制定）始終在100MHz-200MHz之間徘徊，非官方（超頻）頻率也頂多在250MHz左右，很難突破300MHz。事實(shí)上高頻內(nèi)存的出錯(cuò)率很高、穩(wěn)定性也得不到保證，除了超頻跑簡(jiǎn)單測(cè)試外并無(wú)實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

　　既然存儲(chǔ)單元的頻率（簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)核頻率，也就是電容的刷新頻率）不能無(wú)限提升，那么就只有在I/O（輸入輸出）方面做文章，通過(guò)改進(jìn)I/O單元，這就誕生了DDR1/2/3、GDDR1/2/3/4/5等形形色色的內(nèi)存種類(lèi)

　　在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

　　1.DRAM Controller Status Register（Address：0x7E001000）

　　DRAM狀態(tài)寄存器，這是一個(gè)RO寄存器，用于讀取DRAM的狀態(tài)。

　　實(shí)際上，讀到的有用信息就是Controller Status和Memory width。

　　2.DRAM Controller Command Register（Address：0x7E001004）

　　DRAM命令寄存器，設(shè)置DRAM的工作狀態(tài)。

　　最開(kāi)始應(yīng)該配置為0x4，是處于Configure狀態(tài)。在配置完所有的DRAM之后，將該寄存器設(shè)置為0x0，處于運(yùn)行狀態(tài)。

　　3.Direct Command Register（Address：0x7E001008）

　　DRAM命令寄存器，用于發(fā)送命令到DRAM和訪問(wèn)DRAM中的MRS和EMRS寄存器。

　　通過(guò)該寄存器初始化DRAM，先設(shè)置為NOP模式，然后設(shè)置為PrechargeAll進(jìn)行充電，然后設(shè)置EMRS和MRS寄存器，一般是這么一個(gè)流程。具體的要參見(jiàn)你所使用的DRAM的datasheet。

　　4.Memory Configuration Register（Address：0x7E00100C）

　　DRAM的配置寄存器，這個(gè)與需要參照你所使用的DRAM的datasheet。

　　該寄存器肯定是要配的，看看DRAM的datasheet就知道了。