D램

D램(Dynamic Random Access Memory, DRAM)은 반도체 메모리의 일종으로, 각 비트 데이터를 작은 축전기(커패시터)와 트랜지스터로 구성된 메모리 셀에 저장한다. 전원이 공급되는 동안에도 커패시터의 전하가 누설되어 데이터가 소멸되므로, 주기적으로 데이터를 다시 쓰는 리프레시 과정이 필요하다. 이러한 특성 때문에 '동적(Dynamic)'이라는 이름이 붙었다. D램은 전원이 차단되면 데이터가 사라지는 휘발성 메모리이며, 플래시 메모리와 달리 비휘발성이 아니다.

D램의 메모리 셀은 하나의 트랜지스터와 하나의 커패시터로 구성된다(1T1C 구조). 트랜지스터는 스위치 역할을 하여 커패시터에 전류를 흘려보내거나 차단하며, 커패시터는 전하를 저장하여 디지털 정보의 기본 단위인 0 또는 1을 나타낸다. 커패시터가 충전된 상태를 '1', 방전된 상태를 '0'으로 정의한다. 시간이 지나면서 커패시터의 전자가 누전되어 데이터가 소멸되므로, 이를 방지하기 위해 주기적으로 리프레시(재생)를 수행하여 데이터를 유지한다. D램은 수십억 개의 이러한 메모리 셀로 구성된 집적 회로 칩 형태로 제작된다.

D램은 휘발성 메모리로, 전원이 차단되면 저장된 데이터가 모두 소멸된다. 또한 전원이 공급되는 중에도 시간이 지나면서 커패시터의 전하가 누설되므로 리프레시가 필수적이다. 이러한 단점에도 불구하고, 기억소자당 투자비용이 낮고 집적도를 높이기 쉬워 대용량 메모리로 활용된다. 속도가 빠르고 가격이 저렴하여 컴퓨터의 주 메모리로 널리 사용된다. 이와 대조적으로 SRAM(Static RAM)은 리프레시가 필요 없고 속도가 더 빠르지만 집적도가 낮고 가격이 비싸며, 낸드플래시는 비휘발성으로 전원이 꺼져도 데이터를 유지하지만 속도가 느리다.

D램은 데이터 전송 속도에 따라 여러 세대로 구분된다. 초기에는 SDR(Single Data Rate) 방식이 사용되었으나, 이후 DDR(Double Data Rate) 기술이 도입되어 처리 속도가 2배 이상 향상되었다. 주요 DDR 제품군별 최대 데이터 전송 속도는 다음과 같다.

또한 저전력 D램인 LPDDR(Low Power DDR) 시리즈가 모바일 기기용으로 개발되어 사용된다. 저장 용량은 기가비트(Gb) 단위로 표시하며, 정보 전달 속도는 진동수 단위로 표현된다.

D램은 현대 컴퓨터와 그래픽 카드, 스마트폰 등 다양한 디지털 전자제품에서 주 메모리로 사용된다. 컴퓨터에서는 운영체제와 실행 중인 프로그램의 데이터를 임시로 저장하는 RAM으로 활용되며, 그래픽 카드에서는 VRAM(Video RAM)으로 사용되어 이미지 데이터를 처리한다. 스마트폰과 태블릿에서는 LPDDR 형태로 탑재되어 작업 메모리 역할을 한다. 또한 서버, 네트워크 장비, 게임 콘솔 등 고성능이 요구되는 시스템에서도 필수적으로 사용된다.