Što je hlapljiva memorija

Hlapljiva memorija je računalna memorija koja zahtijeva dostupnost električne energije za pohranu podataka (za razliku od nehlapljive). Sve dok je napajanje povezano s ovom vrstom memorije, podaci se spremaju. Čim se taj isključi, informacije se brzo gube.

Postoji nekoliko područja primjene hlapljivih uređaja za pohranu. Mogu se čak koristiti i kao primarno skladište podataka. Njihova ključna prednost u odnosu na tvrde diskove je brza brzina razmjene informacija. Osim toga, svojstvo hlapljivosti pomaže u zaštiti podataka o ograničenom pristupu jer postaju nedostupni kada je napajanje isključeno. Većina vrsta RAM-a (Ace-Ace, Ace) su hlapljive.

Postoje sljedeće glavne vrste hlapljive memorije:

• statički;
• dinamična.

Statička memorija

Glavna prednost statičkog RAM-a (IAS, IAS) je u tome što je puno brži od dinamičkog RAM-a. Njegov nedostatak je visoka cijena. Statičkoj memoriji nije potrebna stalna regeneracija. Ali istodobno mu je potrebna kontinuirana struja za održavanje razlike napona. Za pohranu jednog bita informacija, statički memorijski čip koristi ćeliju od 6 tranzistora.

Četiri tranzistora Ia1-Ia4 tvore 2 invertera s unakrsnim povratnim informacijama i izravno se primjenjuju za pohranu jednog bita podataka. Memorijsko mjesto ima 2 stabilna stanja koja su potrebna za pohranu 0 ili 1. Dodatna dva tranzistora kontroliraju pristup memorijskom mjestu tijekom operacija čitanja i pisanja podataka.

Potrošnja energije statičke memorije

Potrošnja energije ovisi o tome koliko često se pristupa statičkoj hlapljivoj memoriji, ali općenito je malo važno. Ponekad može potrošiti toliko električne energije kao dinamička memorija (kada se koristi na visokim frekvencijama). S druge strane, kada je u stanju pripravnosti, troši vrlo malu količinu električne energije: nekoliko mikrovata.

Primjena statičke memorije

Primjenjuje se statička memorija ugrađena u čip:

• poput RAM-a ili predmemorije u 32-bitnim mikrokontrolerima;
• kao glavna predmemorija u moćnim procesorima, na primjer, obitelji H86;
• u integriranim krugovima posebne namjene (NASA);
• u matricama vrata koja se mogu programirati od strane korisnika (TV);
• u programabilnim logičkim integriranim krugovima (FPGA, IPO).

Nadalje, koristi se statička hlapljiva memorija:

• u znanstvenim i industrijskim podsustavima, u automobilskoj elektronici;
• u osobnim računalima, usmjerivačima i perifernoj opremi kao interna predmemorija procesora i međuspremnik tvrdog diska ili usmjerivača;
• u zaslonima s tekućim kristalima (IPS zasloni) i pisačima za pohranu prikazane ili ispisane slike.

Prednosti i nedostaci statičke memorije

Pros:

• niska potrošnja energije;
• jednostavnost (nije potrebna shema regeneracije);
• pouzdanost.

Kontra:

• visoka cijena;
• mali kapacitet;
• veće veličine;
• promjenjiva potrošnja energije.

Dinamička memorija

Iako obje vrste hlapljive memorije zahtijevaju električnu struju za spremanje podataka, one imaju neke razlike. Dinamička memorija s slučajnim pristupom (dinamička RAM-A, interneta) je vrlo popularan zbog svoje učinkovitosti i troškova. Za pohranu od jednog bita informacija u IC koristi jedan kondenzator i jedan tranzistor na integriranom krugu. To omogućuje učinkovitu primjenu prostora integriranog kruga i čini imenovanu vrstu memorije jeftinom.

Regeneracija memorije

Proces periodičnog čitanja informacija iz računalnih memorijskih ćelija i njihovog trenutnog prepisivanja u iste ćelije bez promjene naziva se regeneracija memorije. To je pozadinski postupak za spremanje podataka u dinamičku hlapljivu memoriju. To je definirajuća karakteristika takve sorte.

Podaci u dinamičkoj memoriji pohranjuju se kao prisutnost ili odsutnost naboja na minijaturnom kondenzatoru. S vremenom se naboj smanjuje. Stoga, ako se podaci ne regeneriraju pravodobno, mogu se potpuno izgubiti. Da bi se zaštitili od gubitka podataka, periodično se čitaju i prepisuju pomoću vanjskog kruga. Kao rezultat, naboj kondenzatora vraća se u prvobitno stanje.

Vrste dinamičke memorije

Asinkrona dinamička memorija prva je vrsta interneta koja se pojavila krajem 1960-ih. Aktivno se koristio do 1997. godine, sve dok ga nije zamijenio sinkroni. Memorija se naziva asinkronom zbog činjenice da joj pristup nije sinkroniziran sa satnim signalom računalnog sustava.

Sinkrona dinamička memorija našla je široku primjenu u modernim mehanizmima. Ova vrsta hlapljive memorije računala reagira na signale čitanja i pisanja sinkrono sa signalom generatora sata sustava. Sinkrona memorija radi pri većim brzinama u usporedbi s asinkronom. Od 1993 ova vrsta je prevladavajući u osobna računala korisnika širom svijeta.

U početku se zvala sinkrona dinamička memorija. U budućnosti se brzina prijenosa podataka povećala za 2 puta, a memorija se pojavila na tržištu pod nazivom IASINI1. U nastavku su objavljeni AMAPA2, AMAPA3 i AMAPA4. Najnovija generacija (IPA4) stvorena je u drugoj polovici 2014. godine. U ožujku 2017. započeo je razvoj hlapljivih memorijskih uređaja IPAIN5.