¿Por qué es SRAM más rápido que DRAM?

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En los procesadores multinúcleos modernos, las memorias caché del procesador ( L1,L2y L3) están formadas por SRAMvelocidades decrecientes (las L2memorias caché son SRAM de mayor velocidad que las L3memorias caché, lo cual es una compensación de costos). La razón principal para usar SRAMes su ventaja de velocidad sobre la memoria principal que usa DRAM. Me gustaría entender por qué SRAMtiene una ventaja de velocidad DRAM.

memory cpu cpu-architecture cpu-cache Friki
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Respuestas:

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Tomado de un artículo sobre HowStuffWorks (resumido):

RAM dinámica:

Dentro de un chip RAM dinámico (DRAM), cada celda de memoria contiene un bit de información y se compone de dos partes: un transistor y un condensador. El transistor actúa como un interruptor que permite que los circuitos de control en el chip de memoria lean el capacitor o cambien su estado.

El artículo luego compara los condensadores en DRAM con los cubos, donde la DRAM se llena con electrones para almacenar información (almacenando 1s). Estos electrones se vacían cuando se elimina la información (almacenando ceros). El problema con los condensadores es que tienen fugas y pierden información con bastante rapidez. Para retener la información, una fuente externa ( CPUo Memory Controller) tiene que recargar todos los condensadores que contienen un 1 antes de que se descarguen.

Esta operación de actualización es donde la RAM dinámica recibe su nombre. La RAM dinámica debe actualizarse dinámicamente todo el tiempo o se olvida de lo que contiene. La desventaja de toda esta actualización es que lleva tiempo y ralentiza la memoria.

RAM estática:

La RAM estática utiliza una tecnología completamente diferente. En la RAM estática, una forma de flip-flop contiene cada bit de memoria. Un flip-flop para una celda de memoria toma 4 o 6 transistores junto con algo de cableado, pero nunca tiene que actualizarse. Esto hace que la RAM estática sea significativamente más rápida que la RAM dinámica. Sin embargo, debido a que tiene más partes, una celda de memoria estática ocupa mucho más espacio en un chip que una celda de memoria dinámica. Por lo tanto, obtienes menos memoria por chip, y eso hace que la RAM estática sea mucho más costosa.

Es un artículo bastante interesante, por lo que sugeriría leerlo. He tomado los puntos más relevantes del artículo para ayudar a responder su pregunta.

Yass
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Hay algunos malentendidos sobre DRAM y SRAM. DRAM está optimizado para densidad (mayor capacidad) y SRAM está optimizado para velocidad (latencia de acceso). Entonces, en general, SRAM es más rápido que DRAM. Sin embargo, es fundamentalmente posible diseñar DRAM para que sea más rápido que SRAM, pero los fabricantes de DRAM no lo hacen ya que el factor de venta más importante para ellos es el costo por bit. Por lo tanto, reducen el costo por bit a expensas de la velocidad. Muchas personas malinterpretan este hecho esencial.
aminfar
@aminfar: Dijiste que es fundamentalmente posible hacer DRAM más rápido que SRAM, pero sería costoso. Pero SRAM ya es caro. ¿Por qué no vemos DRAM utilizado como cachés de CPU entonces?
Tara
@Dudeson tienen diferentes procesos de fabricación y requisitos. Quizás, usar DRAM para cachés de CPU con buena latencia de acceso sería aún más costoso que SRAM. Hay otras cosas que considerar aparte de la fabricación, como la actualización.
aminfar