【IT168 技術】靜態隨機存取存儲器(Static Random-Access Memory，SRAM)和動態隨機存取存儲器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)是不同類型的RAM，具有不同水平的性能和價格，都在當今的SSD技術中發揮著關鍵作用。
簡單來說——
SRAM：是一種比DRAM更快，耗電更少的存儲晶片。
DRAM：是一種可以容納比SRAM晶片更多數據的存儲晶片，但它功率更大。
首先介紹一些背景。隨機存取存儲器(RAM)是與CPU直接交換數據的內部存儲器，放置在處理器上，為CPU運算存儲變量。RAM為請求數據(寄存器)提供存儲器位置，CPU接收帶有數據存儲器地址或位置的數據讀取指令，將地址發送到RAM控制器。反過來，控制器將地址發送到正確的路徑，打開路徑電晶體並讀取每個電容器值。讀取的數據將傳輸回CPU的緩存。
此讀/寫操作的速度稱為時序，更快的時序和更短的延遲會提供更快的訪問時間和低延遲。較慢的時序會帶來較低的性能和較高的延遲。帶寬也會影響性能：帶寬越大，RAM每秒處理的數據越多，時序越快。
RAM結構：SRAM和DRAM
SRAM和DRAM以不同的方式處理數據，具體取決於數據的要求。
有許多下一代內存組件構建在這兩種技術之上，但在深入研究這些新技術之前，了解SRAM和DRAM的基礎知識非常重要。
什麼是SRAM?每個SRAM單元使用六電晶體電路(six-transistor circuit)和鎖存器(latch)存儲一個bit。(DRAM使用電晶體和電容器。)SRAM是易失性的，但如果系統通電，SRAM會保留存儲的數據而無需重複充電。它對電噪聲相當不敏感——電噪聲是會對所需信號產生幹擾的，不需要的電信號。由於它比DRAM更快且成本更高，因此通常作為CPU內存緩存或用於高端、高性能伺服器運行。SRAM系統內存通常為20-40ns(納秒)。
什麼是DRAM?每個DRAM單元使用一個電晶體另加一個電容器來存儲一個bit，因此DRAM具有非常高的密度。像SRAM一樣，DRAM也是易失性的。但與SRAM不同，DRAM每個單元必須周期性地進行刷新(預充電)，因為電容器不可避免地存在漏電現象。它對電噪聲很敏感。DRAM速度通常在60ns到100ns之間——仍然很快，但比SRAM慢。一般速度為20-40GB / s，連續的單元充電，使DRAM比SRAM具有更高的時延和帶寬延遲。
隨著計算速度的加快，全快閃記憶體數據中心逐漸佔據主導地位，設計速度更快的RAM，將成為一個持續性的行業需求。這可能會影響這兩種RAM類型。SSD創新的快速發展需要不斷升級RAM性能。
計算機中的SRAM與DRAM
SRAM和DRAM演進
計算機的發展影響了計算機內存，讓我們來看看一些關於SRAM和DRAM的主要進展。
SDRAM——同步DRAM(SDRAM)是一種與CPU的時鐘周期同步的DRAM，因此存儲器的控制器確切地知道所請求的數據何時可以訪問。這減少了訪問時間並提高了內存性能。
DDR——雙倍數據速率SDRAM(DDR SDRAM，大家習慣稱DDR)是最新一代SDRAM。DDR提高了速度，降低了功耗，引入了刷新機制，並增加了CRC等安全功能。例如，DDR3傳輸IO數據的速度比其自身單元的速度快8倍，從而實現更高的吞吐量和更快的速度。(但它並沒有降低時延)單晶片容量可以達到8GB，在實際應用中可有效翻倍至16GB。
SGRAM——同步圖形RAM(Synchronous Graphics Random-Access Memory)是一個同步時鐘的DRAM。SGRAM可以同時打開兩個內存頁面，以較低的成本模擬雙埠。
VRAM——即Video RAM，是一種用於存儲計算機圖像數據的DRAM。VRAM充當用戶顯示監視器和處理器之間的幀緩衝器。處理器最初從主存儲RAM讀取視頻數據並將其寫入視頻RAM格式。幀緩衝器將數字視頻數據轉換為模擬信號並發送到顯示器。舊的VRAM是雙埠的，這意味著當CPU處理器將一個新的幀寫入視頻RAM時，監視器將從視頻中讀取並更新其顯示。
MDRAM——多BANK動態隨機存取存儲器(Multibank Dynamic RAM)，是一種高性能VRAM。傳統的VRAM通過呈現整個幀緩衝區以進行數據訪問，而MDRAM將內存劃分為32KB的BANK以進行並發訪問。
EDRAM——增強型DRAM，將SRAM和DRAM結合起來，為2級緩存提供服務。通常是256位元組的SRAM與DRAM配對。數據讀取操作首先檢查SRAM以獲取所請求的數據，如果數據未存儲在SRAM中，再檢查DRAM。
WRAM——Window RAM(與Microsoft Windows無關)是一種高性能的雙埠VRAM。它的架構比傳統的VRAM產生大約25%的帶寬，成本更低。它通過高性能數據讀取實現此功能，用於文本繪製和塊填充等操作。它採用真彩色(24位色)，非常適合高解析度圖形顯示器。
EDO DRAM——擴展數據輸出DRAM(EDO DRAM)，預先讀取下一塊存儲器，同時將前一塊發送到CPU，這使它的速度比標準DRAM快25%。
RAM研究與開發
市場上還有許多其他不同版本的SRAM和DRAM，以及可能取代它們的顛覆性內存技術。這種情況還沒有大規模發生，但有一些公司已經開始將資源投入計算機內存研發。
例如，相變隨機存儲器(PCRAM)是一個有趣的嘗試，試圖取代DRAM。PCRAM聽起來像是科幻小說裡的元素。它可以在兩種狀態之間切換，一種是低導電性的原子結構，另一種是高導電性的結晶態。根據它們當前所處的狀態記錄0和1，藉此，處理器可以寫入和重寫數據。
在早期的實驗中，當受到強電流時，這些元素被證明是不可靠的。此前，中國科學院上海研究院的研究人員報告稱，他們將PCRAM性能提高了10倍，將其設計為非易失性的，並提高了可靠性。
這一進展的關鍵，是由鎂和鈧組成的形狀記憶合金(SMA)。儘管取得了如此大的進展，但PCRAM還不能與DRAM的多次寫入和重寫數據記錄相匹配。(這裡的「多次」，一般指「數萬億次」。)截至目前，SRAM和DRAM在CPU內存領域仍然處於「霸主」地位。
原文連結：https://www.enterprisestorageforum.com/storage-hardware/sram-vs-dram.html