RAM Dinámica (DRAM)

La RAM dinámica almacena cada bit como carga en un capacitor diminuto, al que se accede a través de un solo transistor. Esta celda 1T-1C es mucho más pequeña que la celda 6T de la SRAM, permitiendo una densidad muy alta. Sin embargo, la carga del capacitor se fuga con el tiempo, requiriendo refresco periódico. La DRAM constituye la memoria principal (RAM) en prácticamente todos los computadores y dispositivos móviles.

Objectives

• Explicar la celda DRAM 1T-1C y el mecanismo de almacenamiento de carga
• Describir por qué la DRAM necesita refresco periódico y cómo funciona
• Comprender la multiplexación de direcciones de fila/columna (RAS/CAS)
• Comparar generaciones DDR (DDR3, DDR4, DDR5)
• Calcular ancho de banda y latencia de la DRAM

Key Takeaways

• Celda 1T-1C: mucho más pequeña que la SRAM, permitiendo alta densidad
• La carga se fuga; se requiere refresco periódico cada 64 ms
• La lectura es destructiva; debe restaurar datos después de cada lectura
• DDR SDRAM transfiere datos en ambos flancos del reloj
• La memoria principal del sistema usa DRAM (capacidad en GB a costo razonable)

Applications

• Memoria Principal de Computador: Los DIMMs DDR4/DDR5 proporcionan gigabytes de RAM del sistema.
• Dispositivos Móviles: LPDDR5 proporciona alto ancho de banda a bajo consumo.
• Tarjetas Gráficas: GDDR6/GDDR7 es DRAM especializada para búferes de trama de GPU.
• Servidores: DRAM con ECC y corrección de errores para mayor fiabilidad.

Practice Problems

Problem 1: Un chip DRAM tiene 8 Gb de capacidad con celdas 1T-1C. ¿Cuántos transistores y capacitores tiene?

Problem 2: DDR4-3200 tiene una tasa de datos de 3200 MT/s con un bus de 64 bits. ¿Cuál es el ancho de banda máximo?

Problem 3: ¿Por qué la lectura de DRAM es destructiva mientras que la de SRAM no lo es?

Problem 4: ¿Cuántas operaciones de refresco por segundo se necesitan para un intervalo de refresco de 64 ms con 8192 filas?