2.3.2 DRAM刷新

DRAM通过在电容上保存电子的多少来记录“0”和“1”两个状态。但是，DRAM在读取内存单元时，内存单元中电容上的电子会随着时间推移逃逸，称为破坏性读出，这就要求DRAM定期将内存单元里的数据读取后再写入，称为刷新（Refresh）操作。

破坏性读出的特性要求DRAM读操作之后需要将原有数据再次写入。在DRAM中，数据在DRAM 路中会通过读放大器将数据读取到行缓存中，此时原有DRAM行中的数据丢失。在读取完成之后，DRAM需要从行缓存中将数据再次写入原有的DRAM行，这个操作也被称为预充电（Pre-charge）。通过这个操作，在读取之后仍然在原有行中保留之前的数据。

DRAM存储单元在一段时间内保存数据的能力被称为保持力（Retention）。为了能够正确保存数据，DRAM通过刷新操作定期对DRAM行中的数据读取并重新写入。例如，在DRAM单元的保持力基本都超过64 ms时，DRAM需要保证每一行在64 ms间隔内被刷新。

DRAM的刷新操作包括集中式刷新和分布式刷新，如图2.19所示。集中式刷新是每隔一段时间，停止内存的外部读/写操作，由内存控制器将内存行逐一刷新。这样的优点在于实现简单，缺点在于外部读写延迟大。分布式刷新是对内存所有行交替进行刷新操作和外部读/写操作，在刷新时间间隔内均匀分散。