SDRAM

SDRAM의 개요

정의

Synchronous Dynamic Random Access Memory

• CPU와 메모리간 액세스 타임 향상을 위해 메모리 동작 클럭을 FSB(Front Side Bus) 클럭과 동기화하여 데이터를 전송하는 DRAM

특징

특징	설정
동기화 제어 회로	모든 입력과 출력이 Clock과 동기화되어 수행
Multiple Bank 구조	다수의 Bank로 구성하여 Interleaving control 지원
Command Control	Control Signal의 조합인 Command를 Decoding하여 명령 수행
Burst Access	연속 Data Access 고속화

• 버스 클럭의 Dual Edge에서의 데이터 전송을 통해 효율성을 높이는 DDR(Double Data Rate) SDRAM으로 발전.(현재 DDR4 SDRAM 상용화)

SDRAM의 구성 및 기술 요소

구성

• Decoded Command(Read / Write)를 수행하기 위해, RAS/CAS를 통하여 해당되는 Memory Bit Cell의 Bit line과 Word line으로 전압을 공급

기술 요소

요소	설명
Refresh Mode	DRAM Bit-Cell의 Capacitor 내 전하의 Leakage(누수)를 보상하기 위한 재충전 과정으로 2가지 모드 존재 Auto Refresh: 외부 Clock이 공급될 경우의 충전 Self Refresh: CLE=0 (Power down mode)에서의 충전
Precharge	Sense Amplifier를 통해 Memory Cell의 값을 읽을 수 있도록 Bit line을 VDD/2 Level로 충전하는 과정
RAS(Row Address Strobe)	Latch에 의해 Bank의 행 주소를 지정할 때 발생하는 신호
CAS(Column Address Strobe)	Latch에 의해 Bank의 열 주소를 지정할 때 발생하는 신호
Burst Mode	Memory Cell에 인접한 영역의 Data를 연속하여 Access하는 모드.
Page Mode	먼저 접근한 Row를 기억해 둔 상태에서 Column 주소만 변경하는 모드

• SDRAM 속도에 영향을 미치는 요소인 RAS-to-CAS delay 최소화를 위해 Fast Page Mode 등의 방식이 개발

휘발성 극복

SDRAM의 휘발성과 Refresh 극복을 위한 비휘발성 메모리

• SDRAM의 휘발성과 Refresh로 인한 전력 소모를 최소화 위한 비휘발성 RAM 상용화 진행 중

• [참고] RAS-to-CAS delay와 CAS latency

RAS-to-CAS delay	* 메모리에서 모든 행 주소를 읽어내는 신호인 RAS가 발생하는 시간 RAS와 CAS사이의 지연시간이라 하며, 통상 2~3사이클이 소요
CAS latency	* 메모리에서의 열 주소를 지정하는 CAS신호가 발생하여 정확한 열을 찾는 시간 CAS 지연시간이라 하며, 통상 2~3 사이클이 소요

출처

• 108회 컴퓨터시스템응용기술사
• 한국 기술사회
• PE. 심동욱 ([email protected])