Responda às seguintes perguntas sobre o nível lógico digital
Quais são as diferenças entre memórias estáticas e dinâmicas.
Quais são as diferenças entre memórias estáticas e dinâmicas.
Passo 1
Beleza, então o exercício pede a gente comparar memórias estáticas (SRAM) e dinâmicas (DRAM). Isso faz parte de Nível Lógico Digital, onde a gente estuda como bits são armazenados em circuitos. Para resolver, vamos precisar entender:
- Como cada tipo guarda um “1” ou “0” (estrutura interna).
- Principais características (velocidade, densidade, custo, consumo e necessidade de refresh).
Passo 2
Começando pela SRAM (Static RAM):
- Teoria envolvida: um bistável (flip-flop) formado por cross-coupled inverters (normalmente 6 transistores) mantém o estado indefinidamente, enquanto houver alimentação.
- Cada célula SRAM usa cerca de 6 transistores, sem capacitor.
- Como não há componente que “vaza” carga, não precisa de refresh periódico. Basta energia contínua.
- Vantagem: acesso rápido (típico algumas dezenas de nanosegundos).
- Desvantagem: ocupa mais espaço por bit (baixa densidade) e custa mais caro.
Passo 3
Agora a DRAM (Dynamic RAM):
- Teoria envolvida: cada bit é armazenado como carga num capacitor conectado a um transistor de acesso (1T+1C).
- O capacitor armazena carga/descarga: carga alta = “1”, carga baixa = “0”.
- Como capacitores vazam carga, é preciso ler e reescrever (refresh) cada célula periodicamente (tipicamente a cada 64 ms).
- Vantagem: usa menos transistores por bit, logo alta densidade e custo por bit baixo.
- Desvantagem: mais lenta que SRAM (acesso em dezenas-dezenas de ns + overhead de refresh) e exige circuito de controle de refresh e maior consumo dinâmico.
Passo 4
Vamos comparar “direto ao ponto” em alguns critérios:
-
Estrutura interna
- SRAM: bistável com 6 transistores (sem capacitor).
- DRAM: 1 transistor + 1 capacitor por célula.
-
Retenção de dado
- SRAM: mantém enquanto houver energia (não precisa de refresh).
- DRAM: vazamento no capacitor exige refresh periódico.
-
Velocidade
- SRAM: mais rápida (cache de CPU é SRAM).
- DRAM: mais lenta (memória principal).
-
Densidade e custo
- SRAM: baixa densidade, custo alto por bit.
- DRAM: alta densidade, custo baixo por bit.
-
Consumo de energia
- SRAM: consumo estático moderado (vários transistores levanto corrente).
- DRAM: consumo dinâmico maior (refresh), mas consumo estático menor por bit.
Resposta
Diferenças principais entre memórias estáticas (SRAM) e dinâmicas (DRAM):
- Estrutura: SRAM usa flip-flops (6T), DRAM usa capacitor+transistor (1T+1C).
- Retenção: SRAM não precisa de refresh; DRAM precisa de refresh periódico.
- Velocidade: SRAM é mais rápida; DRAM é mais lenta.
- Densidade/Custo: SRAM tem baixa densidade e alto custo; DRAM tem alta densidade e baixo custo.
- Consumo: SRAM consome de forma estática; DRAM consome mais dinamicamente no refresh.