Почему SRAM быстрее, чем DRAM?

В современных многоядерных процессорах кэши процессоров ( L1,L2и L3) состоят из SRAMуменьшающихся скоростей ( L2кэши являются SRAM с более высокой скоростью, чем L3кэши, что является компромиссом по стоимости). Основная причина использования SRAM- преимущество в скорости перед используемой основной памятью DRAM. Я хотел бы понять, почему SRAMпреимущество в скорости выше DRAM?

— Компьютерщик
источник

Взято из статьи на HowStuffWorks ( обобщено ):

Динамическая RAM:

Внутри чипа динамического ОЗУ (DRAM) каждая ячейка памяти содержит один бит информации и состоит из двух частей: транзистора и конденсатора. Транзистор действует как переключатель, который позволяет схемам управления на микросхеме памяти считывать конденсатор или изменять его состояние.

Затем статья идет о сравнении конденсаторов на DRAM с ведрами, где DRAM заполнен электронами для хранения информации (с накоплением 1 с). Эти электроны очищаются при удалении информации (сохранение 0). Проблема с конденсаторами заключается в том, что они имеют утечки и довольно быстро теряют информацию. Чтобы сохранить информацию, внешний источник ( CPUили Memory Controller) должен перезарядить все конденсаторы, удерживающие 1, прежде чем они разрядятся.

Эта операция обновления, где динамическое ОЗУ получает свое имя. Динамическое ОЗУ должно постоянно обновляться динамически, иначе оно забудет, что в нем находится. Недостатком всего этого освежения является то, что это требует времени и замедляет память.

Статическая RAM:

Статическая RAM использует совершенно другую технологию. В статической оперативной памяти форма триггера содержит каждый бит памяти. Триггер для ячейки памяти требует 4 или 6 транзисторов вместе с некоторой проводкой, но никогда не требует обновления. Это делает статическое ОЗУ значительно быстрее, чем динамическое. Однако из-за того, что в нем больше частей, ячейка статической памяти занимает на чипе намного больше места, чем ячейка динамической памяти. Таким образом, вы получаете меньше памяти на чип, и это делает статическую память намного дороже.

Это довольно интересная статья, поэтому я бы посоветовал прочитать ее. Я взял наиболее важные пункты из статьи, чтобы помочь ответить на ваш вопрос.

— Ясс
источник

Существует некоторое недопонимание о DRAM и SRAM. DRAM оптимизирован для плотности (более высокая емкость), а SRAM оптимизирован для скорости (задержка доступа). Так что, в общем, SRAM быстрее, чем DRAM. Тем не менее, принципиально возможно спроектировать DRAM быстрее, чем SRAM, но производители DRAM этого не делают, поскольку наиболее важным фактором продаж для них является цена за бит. Таким образом, они снижают стоимость за бит за счет скорости. Многие люди неправильно понимают этот существенный факт.

— Аминфар

@aminfar: Вы сказали, что принципиально возможно сделать DRAM быстрее, чем SRAM, но это будет дорого. Но SRAM уже дорого. Почему тогда мы не видим, что DRAM используется в качестве кэшей ЦП?

— Тара

@ Dudeson у них разные производственные процессы и требования. Возможно, использование DRAM для кэшей ЦП с хорошей задержкой доступа будет даже дороже, чем SRAM. Есть и другие вещи, которые следует учитывать, кроме производства, такие как обновление.

— Аминфар