O que são DRAM e SRAM?

Assim como um microprocessador, um chip de memória é um circuito integrado feito de milhares de transístores e condensadores. Na maioria dos computadores, na DRAM (Dynamic RAM), um transístor e um condensador fazem um par criando uma célula de memória que representa um bit de dados. O condensador guarda o bit de informação (0 ou 1). O transístor funciona como um interruptor que permite á memória aceder ao condensador e alterar o seu estado.

Um condensador é como um pequeno balde que permite guardar electrões. Para estar 1 na célula de memória o condensador fica cheio de electrões. Para guardar um 0, o condensador fica vazio. O problema é que o "balde" está sempre furado. Basta apenas alguns milissegundos para o condensador ficar vazio. Sendo assim, para a memória dinâmica funcionar, o CPU ou o controlador de memória têm de estar sempre a reencher os condensadores que estão a 1, de modo a não se perder informação. O controlador de memória, para isto ser possível, tem de ler e escrever toda a memória milhares de vezes por segundo.

O condensador dentro da memória é como um balde vazio, tem de estar constantemente a ser enchido, ou acaba por se esvaziar, ficando a 0.

Desta operação de refrescamento dinâmico constante dos condensadores, para evitar a perda de dados, é que vem o nome da Dynamic (dinâmica) da memória DRAM. No entanto, este processo torna a memória mais lenta.

As células de memória estão incrustadas num disco de silicone, numa tabela. Na intersecção de uma coluna com uma linha está o endereço de uma célula de memória.

A memória consiste numa tabela bidimensional de bits. Nesta animação, os bits a vermelho representam 1 e os a branco representam 0. As colunas são seleccionadas, enquanto que algumas linhas bombardeiam para escrever nas células de memória.

A DRAM para funcionar envia uma carga eléctrica pela coluna escolhida, para activar todos os transístores em cada bit da coluna. Enquanto escreve, as linhas contêm a informação do estado que o condensador está. Enquanto lê, um amplificador (Sense Amplifier) determina o nível de carga do condensador. Se for mais de 50%, lê 1, senão lê 0, sendo refrescadas as que necessitarem com o apoio de um contador que regista a sequência de refrescamento. O intervalo de tempo necessário para fazer tudo isto é tão pequeno que é expresso em nanosegundos (a bilionésima parte do segundo). Um chip de memória categorizado com 70nm significa que demora 70ns a ler e a escrever cada célula.

As células de memória não serviriam para nada se não existisse uma forma de ler e escrever dados dentro das mesmas. Sendo assim, as células de memória têm uma infra-estrutura de suporte a outros circuitos especializados em certas funções tais como:

- Identificar qual linha e qual coluna. (Selecção do endereço da linha e da coluna.)

- Registar a sequência de refrescamento. (Contador)

- Ler e reescrever o sinal de uma célula. (Sense-Amplifier)

- Dar a informação a uma célula se ela deve ser carregada ou não. (Write Enable)

Existem outras funções do controlador de memória, tais como identificar o tipo, velocidade e quantidade de memória, e controlo de erros.

A SRAM é mais cara, mais rápida, e ocupa mais espaço que a DRAM, o que faz com que a SRAM seja usada para criar uma memória mais próxima do processador, a cache. enquanto que a DRAM é usada para fazer os módulos de RAM, fornecendo uma muito maior quantidade de RAM ao sistema.