안녕하세요. 취업한 공대누나입니다.
오늘은 DRAM에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.
우리나라가 반도체 강국이라는 말은 많이들 들어보셨을텐데요.
그 중에 하나에 해당하는 것이 바로 DRAM입니다.
1. DRAM이란?
이미지 출처 : Mouser
Dynamic Random Access Moemory의 약자로 동적 램입니다.
메모리 반도체의 한 종류입니다.
휘발성 메모리로 전원을 공급해주어야 데이터들이 유지가 됩니다.
즉 전원 공급이 끊기게 되면 메모리에 데이터들은 날아가게 됩니다.
DRAM은 저장 용량은 NandFlash 메모리보다 적다는 단점이 있지만
동작 속도는 더 빠르다는 장점이 있습니다.
2. DRAM의 구조
DRAM의 한 셀은 1개의 트랜지스터와 1개의 커패시터로 이루어져 있습니다.
커패시터에 전하를 저장하여 데이터를 저장하게 됩니다.
하지만 Capacitor의 특성상 시간이 지나면 방전이 되기 때문에
일정 시간마다 커패시터의 전하를 Refresh 시켜 주어야 합니다.
이러한 과정 때문에 이름 앞에 Dynamic이란 단어가 붙게 되었습니다.
NMOS의 게이트는 워드(Word)라는 신호에, 드레인은 비트(Bit)라는 신호에 연결되어 있습니다.
WL은 게이트를 On/Off 시키는 역할을 하고 BL로부터 전자를 흘려보내면서 Cap에 데이터를 저장하게 됩니다.
3. DRAM의 동작 원리
1) Write
DRAM에 데이터를 쓰기 위해서는 우선 WL(Word Line)에 High 신호를 인가합니다.
그렇게 되면 TR이 On이 되게 됩니다.
그리고 BL(Bit Line)에 High 또는 Low를 입력합니다.
High를 입력하면 Cap이 충전되고, Low를 입력하면 Cap은 방전되면서 데이터가 써지게 됩니다.
2) Read
DRAM에 데이터를 읽기 위해서는 마찬가지로 우선 WL에 High 신호를 인가합니다.
그리고 BL에는 0V를 인가해줍니다.
이에 따라서 전하가 빠져 나온다면 1이 써져있었던 것이고,
그렇지 않다면 0이 써져있었던 것입니다.
4. DRAM의 종류
DRAM은 데이터를 읽고 쓰는 속도에 따라서 DDR1, DDR2, DDR3로 구분하게 됩니다.
숫자가 높아질수록 데이터 처리 속도는 2배씩 빨라집니다.
또한 동작 전압은 각각 2.5V, 1.8V, 1.5V로 낮아집니다.
DDR4는 전력이 1.2V로 DDR3보다 소비 전력이 약 20%가까이 적습니다.
이동성이 중요한 스마트폰과 태블릿 같은 기기에는 저소비전력의 D램인
LPDDR (Low Power Double Data Rate)이 들어가게 됩니다.
Dram에 대해서 필요한 부분들을 알아보았습니다.
직접 메모리에 데이터를 쓰는 것을 구현하는 것도 언젠가 포스팅해보고 싶네요.
혹시라도 위에 잘못된 내용이 있으면 댓글 달아주세요.
감사합니다.