SDRAM là gì

SDRAM, hay Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động đồng bộ (Synchronous Dynamic Random Access Memory) là một dạng bộ nhớ bán dẫn DRAM có thể chạy với tốc độ nhanh hơn DRAM thông thường.

Bộ nhớ SDRAM được sử dụng rộng rãi trong máy tính và các công nghệ liên quan đến máy tính khác. Sau khi SDRAM được giới thiệu, các thế hệ RAM tốc độ dữ liệu gấp đôi (DDR - double data rate) đã gia nhập thị trường như DDR1, DDR2, DDR3 và DDR4.

Việc sử dụng SDRAM hiệu quả đến mức chỉ mất khoảng 4 năm sau khi được giới thiệu vào năm 1996, việc sử dụng nó đã vượt qua DRAM trong PC do tốc độ hoạt động cao hơn.

Ngày nay, bộ nhớ dựa trên SDRAM chủ yếu là loại RAM động được sử dụng trên phổ máy tính.

Sự phát triển của SDRAM

Ý tưởng cơ bản đằng sau SDRAM đã tồn tại trong nhiều năm. Những ý tưởng đầu tiên xuất hiện ngay từ những năm 1970. Khái niệm SDRAM cũng được sử dụng trong một số bộ vi xử lý Intel đời đầu.

Một trong những sản phẩm SDRAM thương mại đầu tiên là KM48SL2000 được Samsung giới thiệu vào năm 1993. Mặc dù không nhận được sự chấp nhận rộng rãi ngay lập tức nhưng sự hấp thụ tương đối nhanh chóng. Do tốc độ được cải thiện của SDRAM nên khoảng đầu thế kỷ, tức là năm 2000, SDRAM hầu như đã thay thế công nghệ DRAM tiêu chuẩn trong hầu hết các ứng dụng máy tính.

Để đảm bảo công nghệ SDRAM có thể hoán đổi cho nhau, JEDEC, cơ quan công nghiệp về tiêu chuẩn bán dẫn, đã thông qua tiêu chuẩn SDRAM đầu tiên vào năm 1993. Điều này tạo điều kiện cho một tiêu chuẩn chung mở để phát triển SDRAM. Nó cũng cho phép các nhà phát triển có thể có phương tiện sử dụng sản phẩm từ nhiều nhà sản xuất và có tùy chọn nguồn thứ hai khả thi.

Từ khi SDRAM cơ bản được thiết lập, các bước phát triển tiếp theo đã diễn ra. Một dạng SDRAM được gọi là tốc độ dữ liệu gấp đôi, DDR SDRAM xuất hiện vào năm 2000 với bản phát hành 1 được cập nhật lên bản phát hành 2 vào tháng 5 năm 2002 và sau đó là bản phát hành C vào tháng 3 năm 2003.

DDR SDRM được theo sau bởi phiên bản tiếp theo có tên là DDR2 SDRAM. Nó được giới thiệu lần đầu tiên vào giữa năm 2003 khi có hai tốc độ xung nhịp: 200 MHz (gọi tắt là PC2-3200) và 266 MHz (PC2-4200). Các sản phẩm đầu tiên của DDR2 SDRAM kém hơn so với DDR SDRAM trước đó, nhưng vào cuối năm 2004, hiệu suất của nó đã được cải thiện vượt xa các định dạng DDR.

Sau đó, phiên bản tiếp theo của SDRAM đã được đưa ra. Được biết đến với cái tên DDR3 SDRAM, các nguyên mẫu đầu tiên được công bố vào đầu năm 2005. Tuy nhiên, phải đến giữa năm 2007, các bo mạch chủ máy tính đầu tiên sử dụng DDR3 mới có mặt.

Những phát triển tiếp theo của SDRAM là DDR4 SDRAM.

SDRAM là gì

Các dạng bộ nhớ truyền thống bao gồm DRAM hoạt động theo cách không đồng bộ. Chúng phản ứng với những thay đổi khi các đầu vào điều khiển thay đổi và chúng cũng chỉ có thể hoạt động khi các yêu cầu được trình bày cho chúng, xử lý từng thứ một.

SDRAM có thể hoạt động hiệu quả hơn. Nó được đồng bộ hóa với đồng hồ của bộ xử lý và với bus

Với SDRAM có giao diện đồng bộ, nó có một máy trạng thái hữu hạn bên trong dẫn các lệnh đến. Điều này cho phép SDRAM hoạt động theo kiểu phức tạp hơn so với DRAM không đồng bộ ở tốc độ cao hơn nhiều.

Kết quả là SDRAM có khả năng giữ hai bộ địa chỉ bộ nhớ mở đồng thời. Bằng cách truyền dữ liệu luân phiên từ một tập hợp địa chỉ và sau đó là tập hợp địa chỉ khác, SDRAM cắt giảm độ trễ so với RAM không đồng bộ, vì bộ nhớ này phải đóng một ngân hàng địa chỉ trước khi mở cái tiếp theo.

Thuật ngữ pipelining được sử dụng để mô tả quá trình SDRAM có thể chấp nhận một lệnh mới trước khi nó xử lý xong lệnh trước đó. Nói cách khác, nó có thể xử lý hiệu quả hai lệnh cùng một lúc.

Để ghi, một lệnh ghi có thể được theo sau ngay lập tức bởi lệnh khác mà không cần đợi dữ liệu gốc được lưu trữ trong bộ nhớ SDRAM.

Để đọc dữ liệu được yêu cầu, xuất hiện một số xung đồng hồ cố định sau khi hướng dẫn đọc được trình bày. Có thể gửi các hướng dẫn bổ sung trong khoảng thời gian trễ được gọi là độ trễ của SDRAM.

Các loại SDRAM: phiên bản DDR

Công nghệ SDRAM đã trải qua rất nhiều bước phát triển. Kết quả là một số họ bộ nhớ kế tiếp đã được giới thiệu, mỗi họ đều có hiệu suất được cải thiện hơn thế hệ trước.

SDR SDRAM: Đây là loại SDRAM cơ bản lần đầu tiên được giới thiệu. Bây giờ nó đã được thay thế bởi các loại khác bên dưới. Nó được gọi là SDRAM tốc độ dữ liệu đơn lẻ, hoặc SDRAM.

DDR SDRAM: DDR SDRAM, còn được gọi là DDR1 SDRAM lấy tên từ Double Data Rate SDRAM. Loại SDRAM này cung cấp khả năng truyền dữ liệu với tốc độ gấp đôi so với loại bộ nhớ SDRAM truyền thống bằng cách truyền dữ liệu hai lần mỗi chu kỳ.

DDR2 SDRAM: DDR2 SDRAM có thể vận hành bus bên ngoài nhanh gấp đôi so với tiền nhiệm của nó và được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2003.

DDR3 SDRAM: DDR3 SDRAM là sự phát triển thêm của loạiSDRAM tốc độ dữ liệu kép. Nó cung cấp những cải tiến hơn nữa về hiệu suất và tốc độ tổng thể.

DDR4 SDRAM: DDR4 SDRAM là thế hệ tiếp theo của DDR SDRAM. Nó cung cấp hiệu suất nâng cao để đáp ứng nhu cầu hàng ngày. Nó được giới thiệu vào nửa cuối năm 2014.

DDR5 SDRAM: Công nghệ SDRAM đang được phát triển và thế hệ tiếp theo của SDRAM, có nhãn là DDR5 hiện đang được phát triển. Đặc điểm kỹ thuật được đưa ra vào năm 2016 với dự kiến sản xuất đầu tiên vào năm 2020. DDR5 sẽ giảm tiêu thụ điện năng trong khi tăng gấp đôi băng thông và dung lượng.

Nhìn vào việc sử dụng số lượng lớn SDRAM, quá trình phát triển luôn diễn ra để đảm bảo hiệu suất luôn theo đúng nhu cầu. SDRAM DDR4 là phiên bản mới nhất đã được tung ra thị trường và sự phát triển đang diễn ra vì nhu cầu rất lớn về các dạng bộ nhớ bán dẫn ngày càng hiệu quả hơn.