DRAM
DRAM (Dynamic Random Access Memory) je druh počítačové paměti, která uchovává data v podobě elektrického náboje v kondenzátoru který odpovídá parazitní kapacitě řídící elektrody (Gate) tranzistoru typu MOSFET. Tento tranzistor současně slouží i jako čítací prvek paměťové buňky – bitu.
![](../I/DRAM_draft.PNG.webp)
V praxi byly běžné typy DRAM nahrazeny modernějšími synchronními typy SDRAM a DDR SDRAM.
Charakteristiky
- Paměť typu DRAM je destruktivní při čtení. To znamená, že při každém přečtení se data z paměti vymažou. Avšak data se ihned po přečtení uloží do vyrovnávací paměti, odkud se okamžitě zase obnoví. Uživatel tedy samozřejmě o svá data nepřijde.
- I když je paměť připojena ke zdroji elektrického napětí, dochází v každé buňce neustále k pomalému vybíjení náboje. Proto paměť typu DRAM vyžaduje pravidelné obnovení elektrickým proudem, t.j. opětovné nabíjení parazitní kapacity tzv. refresh.
- Dynamické paměti se vyznačují šestinásobně větší hustotou zaznamenané informace oproti statickým pamětím SRAM což má za následek nižší cenu při vyšší kapacitě.
- Na rozdíl od SRAM mají kvůli potřebě stálého obnovování nezanedbatelnou spotřebu energie i když se k nim nepřistupuje (nedochází k zápisu ani ke čtení).
- Paměť má ve srovnání s SRAM delší přístupový čas.
- Paměť vykazuje hardwarovou zranitelnost.[1]
Konstrukce
![](../I/Square_array_of_mosfet_cells_read.png.webp)
Výhoda DRAM spočívá v její konstrukční jednoduchosti: pouze jeden tranzistor a jeden kondenzátor pro jeden bit, namísto čtyř až šesti tranzistorů u SRAM. To umožňuje DRAM dosáhnout vysoké hustoty. Na rozdíl od paměti flash je DRAM volatilní (nestálá) a ztrácí tak rychle svá data, pokud je odstřižena od přísunu energie. Tranzistory a kondenzátory jsou extrémně malé – na jeden paměťový čip se jich vejdou miliardy. DRAM je většinou uspořádána do obdélníkové řady paměťových buněk. Obrázek vpravo ukazuje jednoduchý příklad matice s 4 buňkami na výšku a 4 na šířku, moderní matice jich však mají tisíce.
Čtení a zápis
Čtení
Čtení z paměti neprobíhá tak, že bychom paměti udali adresu a ona vrátila bit, který je na ní uložen. Z technologických důvodů se čtení z paměti skládá ze 2 operací - "dílčí čtení" a "dílčí zápis". Při dílčím čtení se přečte celý řádek paměťové matice a uloží se do vyrovnávací paměti. Při tom dochází k vymazání dat (o tom podrobněji v odstavci Charakteristiky). Přečtený řádek se poté obnoví tzv. dílčím zápisem, při kterém se informace uloží na své původní místo.
Zápis
I zápis do paměti se skládá ze stejných 2 operací jako čtení. Nejprve se provede dílčí čtení, při kterém se přečte celý řádek paměťové matice a uloží se do vyrovnávací paměti. Poté se ve vyrovnávací paměti změní požadované bity, které se mají do paměti zapsat a následně se při dílčím zápisu celý řádek z vyrovnávací paměti obnoví na původní adresu.
Odkazy
Reference
- https://techxplore.com/news/2021-11-vulnerabilities-dram-memory-devices.html - Serious security vulnerabilities in DRAM memory devices