dynamic random access memory

Das dynamische RAM (DRAM) stammt aus dem Jahre 1966. Es handelt sich um einen Schreib-/Lesespeicher, der als Arbeitsspeicher in Personal Computern (PC) und Workstations eingesetzt wird.

Aufbau einer DRAM-Bitzelle

Das Speicherprinzip von DRAMs basiert auf der Ladung von Kondensatoren, die über Schalttransistoren angesprochen werden. Eine DRAM-Speicherzelle besteht also lediglich aus einem Transistor und einem Kondensator. Die Ladung des Kondensators repräsentiert die Information. Die Ansteuerung der einzelnen Speicherzellen zum Zwecke der Ladungsspeicherung und zum Auslesen der Ladung erfolgt zeilen- und spaltenweise über separate Wort- und Bitleitungen. Da sich Kondensatoren aber entladen und damit ihre Speicherladung verlieren, müssen sie regelmäßig nachgeladen werden. Diese Nachladung erfolgt in zyklischer Abfolge von wenigen Millisekunden durch das Refresh. Nachteilig ist dabei die Beeinträchtigung der Performance, die sich in einer etwas längeren Zugriffszeit ausdrückt, dagegen stehen die hohe Informationsdichte und die geringere Leistungsaufnahme sowie die damit verbundene geringere Wärmeentwicklung.

Vergleich von verschiedenen RAM-Technologien

DRAMs arbeiten mit 8-Bit-Bussen, die Zugriffszeit liegt zwischen 35 ns und 200 ns, die Taktrate zwischen 4,77 MHz und 40 MHz.

DRAMs gibt es auch mit DDR-Technik, der Double Date Rate, bei der die Flanken des Taktsignals die Ein- und Auslesevorgänge synchronisieren, was zu einer Verdoppelung der Datentransferrate führt.

Vom Aufbau her besteht ein DRAM aus einer Speichermatrix, einem Array aus vielen DRAM-Speicherelementen. Bei einer Speicherkapazität von 4 Megabyte (MB) besteht das Array aus 4 Millionen, exakt aus vier mal 1.048.576 Speicherelementen.