डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी

डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी (गतिक याद्दच्छिक अभिगम मेमोरी) (डायनामिक रैम या डीआरएएम) एक रैंडम-एक्सेस सेमीकंडक्टर मेमोरी है जो प्रत्येक बिट डेटा को मेमोरी सेल (कंप्यूटिंग) में संग्रहीत करती है, जिसमें सामान्यतः अल्प कैपेसिटर (संधारित्र) और ट्रांजिस्टर (प्रतिरोधान्तरित्र) दोनों सम्मिलित होते हैं। सामान्यतः मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (एमओएस) तकनीक पर आधारित है। जबकि अधिकांश डीआरएएम मेमोरी सेल डिज़ाइन कैपेसिटर और केवल दो ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हैं। उन डिज़ाइनों में जहां कैपेसिटर का उपयोग को या तो चार्ज किया जा सकता है या डिस्चार्ज किया जा सकता है; इन दो अवस्थाओं को बिट के दो मानों का प्रतिनिधित्व करने के लिए लिया जाता है, जिन्हें पारंपरिक रूप से 0 और 1 कहा जाता है। कैपेसिटर पर विद्युत आवेश धीरे-धीरे दूर हो जाता है; हस्तक्षेप के बिना कैपेसिटर पर सम्मिलित डेटा जल्द ही नष्ट हो जाता है। इसे रोकने के लिए, डीआरएएम को बाहरी मेमोरी रिफ्रेश परिपथ की आवश्यकता होती है जो समय-समय पर कैपेसिटर में डेटा को फिर से लिखता है, उन्हें उनके मूल चार्ज पर पुनर्स्थापित करता है। यह रिफ्रेश प्रक्रिया स्थैतिक यादृच्छिक अभिगम मेमोरी (एसआरएएम) के विपरीत, डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी (गतिक यद्दच्छिक अभिगम मेमोरी) की परिभाषित विशेषता है, जिसमें डेटा को रिफ्रेश करने की आवश्यकता नहीं होती है। फ्लैश मेमोरी के विपरीत, डीआरएएम अस्थिर मेमोरी (बनाम नॉन - वोलेटाइल मेमोरी) है, क्योंकि बिजली हटा दिए जाने पर यह अपना डेटा जल्दी खो देता है। चूंकि, डीआरएएम सीमित डेटा अवशेष प्रदर्शित करता है।

डीआरएएम सामान्यतः एकीकृत परिपथ चिप का रूप लेता है, जिसमें दर्जनों से अरबों डीआरएएम मेमोरी सेल सम्मिलित हो सकते हैं। डीआरएएम चिप्स का व्यापक रूप से डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है जहां अल्प लागत और उच्च क्षमता वाली कंप्यूटर मेमोरी की आवश्यकता होती है। डीआरएएम के लिए सबसे बड़े अनुप्रयोगों में से आधुनिक कंप्यूटर और ग्राफिक्स कार्ड में मुख्य मेमोरी (बोलचाल की भाषा में "रैंडम एक्सैस मैमोरी" कहा जाता है) है (जहां "मुख्य मेमोरी" को ग्राफिक्स मेमोरी कहा जाता है)। इसका उपयोग कई पोर्टेबल डिवाइस और वीडियो गेम कंसोल में भी किया जाता है। इसके विपरीत, एसआरएएम, जो डीआरएएम की तुलना में तेज़ और अधिक महंगा है, आमतौर जहां गति लागत और आकार से अधिक महत्व का विषय है, जैसे कि केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयों में सीपीयू कैचे पर उपयोग किया जाता है।

डीआरएएम को रिफ्रेश करने की आवश्यकता एसआरएएम की तुलना में अधिक जटिल परिपथिकी और समय की मांग करती है। इसकी भरपाई डीआरएएम मेमोरी सेल की संरचनात्मक सादगी से होती है: एसआरएएम में चार या छह ट्रांजिस्टर की तुलना में प्रति बिट केवल एक ट्रांजिस्टर और एक कैपेसिटर की आवश्यकता होती है। यह डीआरएएम को प्रति बिट लागत में एक साथ कमी के साथ बहुत उच्च कंप्यूटर भंडारण तक पहुंचने की अनुमति देता है। डेटा को रिफ्रेश करने से बिजली की खपत होती है और समग्र बिजली खपत को प्रबंधित करने के लिए विभिन्न तकनीकों का उपयोग किया जाता है।

2017 में डीआरएएम की लागत-प्रति-बिट में 47% की वृद्धि हुई, जो 1988 में 45% की बढ़ोतरी के बाद 30 वर्षों में सबसे बड़ी छलांग है, जबकि हाल के वर्षों में लागत अल्प हो रही है। 2018 में, डीआरएएम बाज़ार की प्रमुख विशेषता यह है कि वर्तमान में केवल तीन प्रमुख आपूर्तिकर्ता हैं - माइक्रोन टेक्नोलॉजी, एसके हाइनिक्स और सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स जो अपनी क्षमता पर काफी कड़ा नियंत्रण रख रहे हैं। किओचिया (2017 स्पिन-ऑफ के बाद पहले तोशीबा मेमोरी कॉर्पोरेशन) भी है। अन्य निर्माता डीआईएमएम (लेकिन उनमें डीआरएएम चिप्स नहीं) बनाते और बेचते हैं, जैसे कि किंग्स्टन टेक्नोलॉजी, और कुछ निर्माता जो स्टैक्ड डीआरएएम (उदाहरण के लिए सबसे तेज़ एक्सास्केल सुपर कंप्यूटर में प्रयुक्त) बेचते हैं, जैसे वाइकिंग प्रौद्योगिकी हैं। अन्य उत्पादों में एकीकृत करके बेचते हैं, जैसे फ़ुजित्सु अपने सीपीयू में, एएमडी जीपीयू में, और एनवीडिया, अपने कुछ जीपीयू चिप्स में एचबीएम2 के साथ बेचते हैं।

इतिहास
द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान बैलेचली पार्क में उपयोग की जाने वाली क्रिप्ट विश्लेषण मशीन कोड-नाम "एक्वेरियस" में हार्ड-वायर्ड डायनामिक मेमोरी सम्मिलित थी। पेपर टेप रीड किया गया और उस पर सम्मिलित पात्रों को डायनामिक स्टोर में मेमोरी किया गया। ... स्टोर ने कैपेसिटर के बड़े संगृहीत का उपयोग किया, जो या तो चार्ज किया गया था या नहीं, एक चार्ज कैपेसिटर क्रॉस (1) और अनचार्ज कैपेसिटर डॉट (0) का प्रतिनिधित्व करता था। चूंकि चार्ज धीरे-धीरे लीक हो गया था, इसलिए अभी भी चार्ज किए गए चार्ज को ऊपर करने के लिए आवधिक पल्स लागू किया गया था (इसलिए 'डायनामिक' वर्ड)। तोशिबा ने अपने कैलकुलेटर (परिकलक) "टोस्कल BC-1411" के लिए डायनामिक रैम का आविष्कार किया और नवंबर 1965 में प्रस्तुत किया था। इसमें असतत द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर मेमोरी सेल से निर्मित कैपेसिटिव डीआरएएम (180 बिट) का उपयोग किया गया था।

1967 में तोशिबा के तोमोहिसा योशिमारू और हिरोशी कोमिकावा ने प्रारंभिक जापानी आवेदन के कारण मई, 1966 की प्राथमिकता के साथ इस अवधारणा के अमेरिकी पेटेंट के लिए आवेदन किया था।

ऊपर उल्लिखित डीआरएएम के प्रारंभिक रूपों में द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर का उपयोग किया गया था। चूंकि इसने मैगनेटिक-कोर मेमोरी (चुम्बकीय क्रोड मेमोरी) की तुलना में बेहतर निष्पादन की पेशकश की, द्विध्रुवी डीआरएएम तत्कालीन प्रमुख मैगनेटिक-कोर मेमोरी की अल्प लागत के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं कर सका था। कैपेसिटर का उपयोग पहले की मेमोरी योजनाओं के लिए भी किया गया था, जैसे कि एटानासॉफ़-बेरी कंप्यूटर के ड्रम, विलियम्स ट्यूब और चयनकर्ता ट्यूब 1966 में, आईबीएम थॉमस जे. वाटसन रिसर्च सेंटर में डॉ. रॉबर्ट डेनार्ड एमओएस मेमोरी पर काम कर रहे थे और एसआरएएम का विकल्प बनाने की कोशिश कर रहे थे जिसके लिए प्रत्येक बिट डेटा के लिए छह एमओएस ट्रांजिस्टर की आवश्यकता थी। एमओएस प्रौद्योगिकी की विशेषताओं की जांच करते समय, उन्होंने पाया कि यह कैपेसिटर बनाने में सक्षम है, और एमओएस कैपेसिटर पर चार्ज या कोई चार्ज संग्रहीत करना बिट के 1 और 0 का प्रतिनिधित्व कर सकता है, जबकि एमओएस ट्रांजिस्टर कैपेसिटर पर चार्ज लिखने को नियंत्रित कर सकता है इससे उनके एकल-ट्रांजिस्टर एमओएस डीआरएएम मेमोरी सेल का विकास हुआ। उन्होंने 1967 में एक पेटेंट दायर किया, और 1968 में उन्हें अमेरिकी पेटेंट नंबर 3,387,286 प्रदान की गई। एमओएस मेमोरी मैगनेटिक-कोर मेमोरी की तुलना में उच्च निष्पादन प्रदान करती थी, सस्ती और अल्प बिजली की खपत करती थी।

एमओएस डीआरएएम चिप्स का व्यवसायीकरण 1969 में एडवांस्ड मेमोरी सिस्टम्स, इंक ऑफ सनीवेल, कैलिफोर्निया|सनीवेल, सीए द्वारा किया गया था। यह 1024 बिट चिप हनीवेल, रेथियॉन, वांग प्रयोगशालाएँ और अन्य को बेची गई थी। उसी वर्ष, हनीवेल ने इंटेल से उनके द्वारा विकसित तीन-ट्रांजिस्टर सेल का उपयोग करके एक डीआरएएम बनाने के लिए कहा था। यह 1970 के प्रारंभ में इंटेल 1102 बन गया था। चूंकि, 1102 में कई समस्याएँ थीं, जिससे हनीवेल के साथ टकराव से बचने के लिए इंटेल को गुप्त रूप से अपने स्वयं के बेहतर डिज़ाइन पर काम प्रारंभ करना पड़ा था। फोटोमास्क के पांचवें संशोधन तक अल्प उत्पन्न की प्रारंभिक समस्याओं के बावजूद, अक्टूबर 1970 में यह पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध डीआरएएम, इंटेल 1103 बन गया था। 1103 को जोएल कार्प द्वारा डिज़ाइन किया गया था और पैट इयरहार्ट द्वारा तैयार किया गया था। मुखौटे बारबरा मानेस और जूडी गार्सिया द्वारा काटे गए थे। एमओएस मेमोरी ने 1970 के दशक के प्रारंभ में प्रमुख मेमोरी तकनीक के रूप में मैग्नेटिक-कोर मेमोरी को पीछे छोड़ दिया था।

मल्टीप्लेक्स पंक्ति और कॉलम एड्रेस लाइनों के साथ पहला डीआरएएम मोस्टेक MK4096 4 किलोबिट डीआरएएम था जिसे रॉबर्ट प्रोबस्टिंग द्वारा डिज़ाइन किया गया था और 1973 में प्रस्तुत किया गया था। यह संबोधन योजना मेमोरी सेल के एड्रेस के निचले आधे और उच्च आधे हिस्से को प्राप्त करने के लिए समान एड्रेस पिन का उपयोग करती है। संदर्भित किया जा रहा है, वैकल्पिक बस चक्र पर दो हिस्सों के बीच बदलना है। यह विलक्षण प्रगति थी, जिसने आवश्यक एड्रेस लाइनों की संख्या को प्रभावी ढंग से आधा कर दिया, जिससे यह अल्प पिन वाले पैकेजों में अनुरूप होने में सक्षम हो गया, एक लागत लाभ जो मेमोरी साइज में हर उछाल के साथ बढ़ता गया। MK4096 ग्राहक अनुप्रयोगों के लिए बहुत ही मजबूत डिज़ाइन सिद्ध हुआ था। 16 किलोबिट घनत्व पर, लागत लाभ बढ़ गया; 16 किलोबिट मोस्टेक MK4116 डीआरएएम, 1976 में प्रस्तुत किया गया, दुनिया भर में डीआरएएम बाजार में 75% से अधिक हिस्सेदारी हासिल की थी। चूंकि, जैसे ही 1980 के दशक के प्रारंभ में घनत्व 64 किलोबिट तक बढ़ गया, मोस्टेक और अन्य अमेरिकी निर्माता जापानी डीआरएएम निर्माताओं से आगे निकल गए, जो 1980 और 1990 के दशक के दौरान अमेरिका और दुनिया भर के बाजारों पर हावी थे।

1985 के प्रारंभ में, गॉर्डन मूर ने इंटेल को डीआरएएम के उत्पादन से हटाने का निर्णय लिया था। 1986 तक, संयुक्त राज्य अमेरिका के सभी चिप निर्माताओं ने डीआरएएम बनाना बंद कर दिया था।

1985 में, जब 64K डीआरएएम मेमोरी चिप्स कंप्यूटर में उपयोग की जाने वाली सबसे आम मेमोरी चिप्स थीं, और जब उनमें से 60 प्रतिशत से अधिक चिप्स जापानी कंपनियों द्वारा उत्पादित किए गए थे, तो संयुक्त राज्य अमेरिका में अर्धचालक निर्माताओं ने जापानी कंपनियों पर ड्राइविंग के उद्देश्य से डंपिंग का आरोप लगाया था। संयुक्त राज्य अमेरिका में निर्माता पण्य मेमोरी चिप व्यवसाय से बाहर हो गए। 64K उत्पाद की कीमतें 18 महीनों के भीतर $3.50 से गिरकर 35 सेंट प्रति यूनिट तक अल्प हो गईं, जिसके कुछ अमेरिकी फर्मों के लिए विनाशकारी वित्तीय परिणाम हुए थे। 4 दिसंबर 1985 को अमेरिकी वाणिज्य विभाग के अंतर्राष्ट्रीय व्यापार प्रशासन ने शिकायत के पक्ष में फैसला सुनाया था।

सिंक्रोनस डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी (एसडीआरएएम) सैमसंग द्वारा विकसित किया गया था। पहली व्यावसायिक एसडीआरएएम चिप सैमसंग KM48SL2000 थी, जिसकी क्षमता 16 मेगाबाइट थी, और इसे 1992 में प्रस्तुत किया गया था। पहली व्यावसायिक डीडीआर एसडीआरएएम (दुगनी डाटा दर एसडीआरएएम) मेमोरी चिप सैमसंग की 64 मेगाबाइट डीडीआर एसडीआरएएम चिप थी, जिसे 1998 में जारी किया गया था।

बाद में, 2001 में, जापानी डीआरएएम निर्माताओं ने कोरियाई डीआरएएम निर्माताओं पर डंपिंग का आरोप लगाया था।

2002 में, अमेरिकी कंप्यूटर निर्माताओं ने डीआरएएम की लागत तय करने का दावा किया था।

संचालन के सिद्धांत
डीआरएएम सामान्यतः चार्ज स्टोरेज सेल की आयताकार सरणी में व्यवस्थित होती है जिसमें प्रति डेटा बिट एक कैपेसिटर और ट्रांजिस्टर होता है। दाईं ओर का चित्र चार-बाय-चार सेल आव्यूह के साथ सरल उदाहरण दिखाता है। कुछ डीआरएएम आव्यूह ऊंचाई और चौड़ाई में कई हजारों सेल होते हैं। प्रत्येक पंक्ति को जोड़ने वाली लंबी क्षैतिज रेखाओं को वर्ड-लाइन कहा जाता है। सेल का प्रत्येक कॉलम दो बिट-लाइनों से बना होता है, प्रत्येक कॉलम में प्रत्येक अन्य स्टोरेज सेल से जुड़ा होता है (दाईं ओर के चित्रण में यह महत्वपूर्ण विवरण सम्मिलित नहीं है)। इन्हें सामान्यतः "+" और "−" बिट लाइनों के रूप में जाना जाता है।

संवेदी प्रवर्धक अनिवार्य रूप से बिट-लाइनों के बीच क्रॉस-कनेक्टेड इन्वर्टर (लॉजिक गेट) की जोड़ी है। पहला इन्वर्टर + बिट-लाइन से इनपुट और आउटपुट से - बिट-लाइन से जुड़ा है। दूसरे इन्वर्टर का इनपुट - बिट-लाइन से आउटपुट के साथ + बिट-लाइन तक होता है। इसके परिणामस्वरूप निश्चित प्रतिक्रिया प्राप्त होती है जो बिट-लाइन के पूरी तरह से उच्चतम वोल्टेज पर होने और दूसरी बिट-लाइन के न्यूनतम संभव वोल्टेज पर होने के बाद स्थिर हो जाती है।

डीआरएएम स्टोरेज सेल से डेटा बिट को रीड के लिए ऑपरेशन

 * 1) संवेदी प्रवर्धक पृथक हो गए हैं।
 * 2) बिट-लाइनों को बिल्कुल समान वोल्टेज के लिए प्रीचार्ज किया जाता है जो उच्च और निम्न लॉजिक स्तरों के बीच होते हैं (उदाहरण के लिए, 0.5 वोल्ट यदि दो स्तर 0 और 1 वोल्ट हैं)। कैपेसिटेंस को बराबर रखने के लिए बिट-लाइनें भौतिक रूप से सममित होती हैं, और इसलिए इस समय उनके वोल्टेज बराबर होते हैं।
 * 3) प्रीचार्ज परिपथ बंद है। क्योंकि बिट-लाइनें अपेक्षाकृत लंबी होती हैं, उनमें थोड़े समय के लिए प्रीचार्ज्ड वोल्टेज को बनाए रखने के लिए पर्याप्त क्षमता होती है। यह डायनामिक लॉजिक (डिजिटल लॉजिक) का उदाहरण है।
 * 4) सेल के स्टोरेज कैपेसिटर को उसकी बिट-लाइन से जोड़ने के लिए वांछित पंक्ति की वर्ड-लाइन को ऊपर की ओर संचालित किया जाता है। यह ट्रांजिस्टर को संचालित करने का कारण बनता है, स्टोरेज सेल से इलेक्ट्रिक चार्ज को कनेक्टेड बिट-लाइन (यदि संग्रहीत मान 1 है) या कनेक्टेड बिट-लाइन से स्टोरेज सेल (यदि संग्रहीत मान 0 है) में स्थानांतरित करता है। चूंकि बिट-लाइन की कैपेसिटेंस सामान्यतः स्टोरेज सेल की कैपेसिटेंस से बहुत अधिक होती है, यदि स्टोरेज सेल के कैपेसिटर को डिस्चार्ज किया जाता है तो बिट-लाइन पर वोल्टेज बहुत थोड़ा बढ़ जाता है और स्टोरेज सेल चार्ज होने पर बहुत अल्प हो जाता है (उदाहरण के लिए, दो स्थितियों में 0.54 और 0.45 वोल्ट)। चूँकि दूसरी बिट-लाइन 0.50 वोल्ट रखती है, इसलिए दो वलित हुई बिट-लाइनों के बीच अल्प वोल्टेज अंतर होता है।
 * 5) संवेदी प्रवर्धक अब बिट-लाइन युग्म से जुड़े हुए हैं। तब क्रॉस-कनेक्टेड इनवर्टर से निश्चित प्रतिक्रिया होती है, जिससे किसी विशेष कॉलम की विषम और सम पंक्ति बिट-लाइनों के बीच छोटे वोल्टेज का अंतर बढ़ जाता है, जब तक कि बिट लाइन पूरी तरह से सबसे अल्प वोल्टेज पर न हो और दूसरी बिट लाइन अधिकतम उच्च वोल्टेज पर न हो। एक बार ऐसा हो जाने पर, पंक्ति "विवृत" हो जाती है (वांछित सेल डेटा उपलब्ध है)।
 * 6) विवृत पंक्ति में सभी स्टोरेज सेल को एक साथ संवेद किया जाता है, और संवेदी प्रवर्धक आउटपुट को लैच किया जाता है। एक कॉलम एड्रेस तब चुनता है कि बाहरी डेटा बस से संयोजित करने के लिए लैच बिट का चयन करता है। एक ही पंक्ति में विभिन्न स्तंभों को रीड में पंक्ति खुलने में देरी किए बिना निष्पादन किया जा सकता है, क्योंकि विवृत पंक्ति के लिए, सभी डेटा को पहले ही महसूस किया जा चुका है और लैच किया जा चुका है।
 * 7) जब एक विवृत पंक्ति में स्तंभों की रीडिंग हो रही होती है, तो संवेदी प्रवर्धक के आउटपुट से बिट-लाइनों में विद्युत वापस प्रवाहित होता है और स्टोरेज सेल्स को रिचार्ज करता है। यदि प्रारंभ में इसे चार्ज किया गया था तो यह स्टोरेज कैपेसिटर में वोल्टेज बढ़ाकर या यदि यह खाली था तो इसे डिस्चार्ज करके स्टोरेज सेल में चार्ज को मजबूत (अर्थात "रिफ्रेश") करता है। ध्यान दें कि बिट-लाइनों की लंबाई के कारण चार्ज को सेल के कैपेसिटर में वापस स्थानांतरित करने में काफी लंबा प्रसार विलंब होता है। इसमें अर्थ प्रवर्धन के अंत में महत्वपूर्ण समय लगता है, और इस प्रकार एक या अधिक कॉलम रीड के साथ अतिव्याप्त हो जाता है।
 * 8) जब वर्तमान विवृत पंक्ति में सभी कॉलम रीड का काम पूरा हो जाता है, तो स्टोरेज सेल कैपेसिटर (पंक्ति बंद है) को बिट-लाइन से पृथक करने के लिए वर्ड-लाइन को बंद कर दिया जाता है। संवेदी प्रवर्धक बंद कर दिया जाता है, और बिट-लाइनें फिर से प्रीचार्ज हो जाती हैं।

मेमोरी में राइट लिए
डेटा संग्रहीत करने के लिए, पंक्ति खोली जाती है और दिए गए कॉलम के संवेदी प्रवर्धक को अस्थायी रूप से वांछित उच्च या निम्न वोल्टेज स्थिति में लागू किया जाता है, जिससे बिट-लाइन सेल स्टोरेज कैपेसिटर को वांछित मान पर चार्ज या डिस्चार्ज कर देती है। संवेदी प्रवर्धक के निश्चित फीडबैक विन्यास के कारण, फोर्सिंग वोल्टेज हटा दिए जाने के बाद भी यह स्थिर वोल्टेज पर बिट-लाइन बनाए रखेगा। किसी विशेष सेल में राइट दौरान, पंक्ति के सभी स्तंभों को रीड के दौरान एक साथ महसूस किया जाता है, इसलिए चूंकि केवल कॉलम का स्टोरेज-सेल कैपेसिटर चार्ज बदला जाता है, पूरी पंक्ति रिफ्रेश हो जाती है (वापस लिखी जाती है), जैसा कि इसमें दाईं ओर का चित्र दिखाया गया है।

रिफ्रेश दर
सामान्यतः, निर्माता निर्दिष्ट करते हैं कि प्रत्येक पंक्ति को प्रत्येक 64 एमएस या उससे अल्प समय में रिफ्रेश किया जाना चाहिए, जैसा कि जेईडीईसी मानक द्वारा परिभाषित किया गया है।

कुछ सिस्टम प्रत्येक 64 एमएस में सभी पंक्तियों को सम्मिलित करते हुए गतिविधि के बर्स्ट में प्रत्येक पंक्ति को रिफ्रेश करते हैं। अन्य प्रणालियाँ 64 एमएस अंतराल के दौरान अलग-अलग समय में पंक्ति को रिफ्रेश करती हैं। उदाहरण के लिए, 213 = 8,192 पंक्तियों वाले सिस्टम को प्रत्येक 7.8 μs में एक पंक्ति की क्रमबद्ध रिफ्रेश दर की आवश्यकता होगी जो 8,192 पंक्तियों से विभाजित 64 एमएस है। कुछ रीयल-टाइम सिस्टम बाहरी टाइमर फ़ंक्शन द्वारा निर्धारित समय पर मेमोरी के एक हिस्से को रिफ्रेश करते हैं जो सिस्टम के बाकी हिस्सों के संचालन को नियंत्रित करता है, जैसे कि ऊर्ध्वाधर ब्लैंकिंग अंतराल जो वीडियो उपकरण में हर 10-20 एमएस में होता है।

अगली बार रिफ्रेश की जाने वाली पंक्ति का एड्रेस डीआरएएम के भीतर बाहरी लॉजिक या काउंटर (डिजिटल) द्वारा बनाए रखा जाता है। सिस्टम जो पंक्ति एड्रेस (और रीफ्रेश कमांड) प्रदान करता है, वह कब रीफ्रेश करना है और कौन सी पंक्ति रीफ्रेश करना है, इस पर अधिक नियंत्रण रखने के लिए ऐसा करता है। यह मेमोरी एक्सेस के साथ टकराव को अल्प करने के लिए किया जाता है, क्योंकि ऐसे सिस्टम में मेमोरी एक्सेस पैटर्न और डीआरएएम की रिफ्रेश आवश्यकताओं दोनों का ज्ञान होता है। जब पंक्ति का एड्रेस डीआरएएम के भीतर काउंटर द्वारा प्रदान किया जाता है, तो सिस्टम इस पर नियंत्रण छोड़ देता है कि कौन सी पंक्ति रिफ्रेश की गई है और केवल रिफ्रेश कमांड प्रदान करता है। कुछ आधुनिक डीआरएएम स्वयं-रिफ्रेश करने में सक्षम हैं; डीआरएएम को रिफ्रेश करने या पंक्ति एड्रेस प्रदान करने का निर्देश देने के लिए किसी बाहरी लॉजिक की आवश्यकता नहीं है।

कुछ शर्तों के अनुसार, डीआरएएम में अधिकांश डेटा पुनर्प्राप्त किया जा सकता है, भले ही डीआरएएम को कई मिनटों तक रिफ्रेश न किया गया हो।

मेमोरी टाइमिंग
डीआरएएम ऑपरेशन के समय का पूरी तरह से वर्णन करने के लिए कई मापदंडों की आवश्यकता होती है। 1998 में प्रकाशित डेटा शीट से एसिंक्रोनस डीआरएएम के दो टाइमिंग ग्रेड के कुछ उदाहरण यहां दिए गए हैं:

इस प्रकार, सामान्यतः उद्धृत संख्या न्यूनतम/आरएएस अल्प समय है। यह पंक्ति खोलने का समय है, जिससे संवेदी प्रवर्धक को व्यवस्थित किया जा सके। ध्यान दें कि पंक्ति में बिट के लिए डेटा एक्सेस अल्प है, क्योंकि जैसे ही संवेदी प्रवर्धक व्यवस्थित हो जाता है, लेकिन डीआरएएम को सेल को रिचार्ज करने के लिए प्रवर्धित डेटा को वापस प्रसारित करने के लिए अतिरिक्त समय की आवश्यकता होती है। किसी खुले पृष्ठ से अतिरिक्त बिट्स को रीड का समय बहुत अल्प है, जिसे /सीएएस से /सीएएस चक्र समय द्वारा परिभाषित किया गया है। उद्धृत संख्या विभिन्न डीआरएएम मेमोरी के निष्पादन के बीच तुलना करने का सबसे स्पष्ट तरीका है, क्योंकि यह पंक्ति की लंबाई या पृष्ठ आकार की परवाह किए बिना धीमी सीमा निर्धारित करती है। बड़ी सरणियों के परिणामस्वरूप बड़ी बिट लाइन कैपेसिटेंस और लंबे समय तक प्रसार विलंब होता है, जिसके कारण यह समय बढ़ जाता है क्योंकि संवेदी प्रवर्धक का निपटान समय कैपेसिटेंस के साथ-साथ प्रसार विलंबता दोनों पर निर्भर होता है। आधुनिक डीआरएएम चिप्स में इसका मुकाबला एक ही चिप के भीतर कई पूर्ण डीआरएएम सरणियों को एकीकृत करके किया जाता है, जिससे कि बहुत धीमी गति के बिना अधिक क्षमता को समायोजित किया जा सके।

जब ऐसी रैम को क्लॉक्ड लॉजिक द्वारा एक्सेस किया जाता है, तो समय को सामान्यतः निकटतम क्लॉक चक्र तक पूर्णांकित किया जाता है। उदाहरण के लिए, जब 100 मेगाहर्ट्ज स्टेट मशीन (अर्थात 10 ns घड़ी) द्वारा एक्सेस किया जाता है, तो 50 ns डीआरएएम पांच घड़ी चक्रों में पहली रीडिंग कर सकता है, और हर दो घड़ी चक्रों में एक ही पृष्ठ के भीतर अतिरिक्त रीडिंग कर सकता है। इसे सामान्यतः इस प्रकार वर्णित किया गया था "5‐2‐2‐2" समय, क्योंकि एक पृष्ठ के भीतर चार बार रीड आम बात थी।

सिंक्रोनस मेमोरी का वर्णन करते समय, समय का वर्णन हाइफ़न द्वारा अलग किए गए घड़ी चक्र गणना द्वारा किया जाता है। ये संख्याएँ डीआरएएम घड़ी चक्र समय के गुणकों में tCL‐tRCD‐tRP‐tRAS का प्रतिनिधित्व करती हैं। ध्यान दें कि जब डबल डेटा रेट सिग्नलिंग का उपयोग किया जाता है तो यह डेटा ट्रांसफर दर का आधा होता है। जेडईसी मानक PC3200 का समय 200 मेगाहर्ट्ज घड़ी के साथ 3‐4‐4‐8 है, जबकि प्रीमियम लागत वाले उच्च निष्पादन PC3200 डीडीआर डीआरएएम डीआईएमएम 2‐2‐2‐5 समय पर संचालित किया जा सकता है। न्यूनतम रैंडम एक्सेस समय tRAC= 50 ns से बढ़कर tRCD + tCL = 22.5 ns हो गया है, और यहां तक कि प्रीमियम 20 ns किस्म भी सामान्य मामले की तुलना में केवल 2.5 गुना बेहतर है (~2.22 गुना बेहतर)। सीएएस विलंबता में tCAC = 13 ns से 10 ns तक और भी अल्प सुधार हुआ है। चूंकि, DDR3 मेमोरी 32 गुना अधिक बैंडविड्थ प्राप्त करती है; आंतरिक पाइपलाइनिंग और विस्तृत डेटा पथों के कारण, यह प्रत्येक 1.25 ns (1  600 में दो वर्ड आउटपुट कर सकता है, जबकि ईडीओ डीआरएएम प्रति tPC = 20 ns (50 Mword/s) एक वर्ड आउटपुट कर सकता है।।

मेमोरी सेल डिज़ाइन
डीआरएएम में डेटा का प्रत्येक बिट कैपेसिटिव संरचना में निश्चित घनात्मक या निषेधात्मक विद्युत चार्ज के रूप में संग्रहीत होता है। कैपेसिटेंस प्रदान करने वाली संरचना, साथ ही उस तक पहुंच को नियंत्रित करने वाले ट्रांजिस्टर को सामूहिक रूप से डीआरएएम सेल के रूप में जाना जाता है। वे डीआरएएम सरणियों में मूलभूत बिल्डिंग ब्लॉक हैं। एकाधिक डीआरएएम मेमोरी सेल वेरिएंट सम्मिलित हैं, लेकिन आधुनिक डीआरएएम में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला वेरिएंट एक-ट्रांजिस्टर, एक-कैपेसिटर (1T1C) सेल है। ट्रांजिस्टर का उपयोग राइट दौरान कैपेसिटर में विद्युत प्रवेश करने और रीड के दौरान कैपेसिटर को डिस्चार्ज करने के लिए किया जाता है। एक्सेस ट्रांजिस्टर को ड्राइव शक्ति को अधिकतम करने और ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर रिसाव को अल्प करने के लिए डिज़ाइन किया गया है (केनर, पृष्ठ 34)।

कैपेसिटर में दो टर्मिनल होते हैं, जिनमें से एक इसके एक्सेस ट्रांजिस्टर से जुड़ा होता है, और दूसरा ग्राउंड या VCC/2 से जुड़ा होता है।आधुनिक डीआरएएम में, बाद वाला मामला अधिक सामान्य है, क्योंकि यह तेज़ संचालन की अनुमति देता है। आधुनिक डीआरएएम में, लॉजिक को स्टोर करने के लिए कैपेसिटर पर +VCC/2 के वोल्टेज की आवश्यकता होती है। तसंधारित्र में संग्रहीत विद्युत आवेश को कूलॉम में मापा जाता है। एक तर्क के लिए, चार्ज है:   $Q = {V_{CC} \over 2} \cdot C$  जहां Q कूलम्ब में चार्ज है और C फैराड में कैपेसिटेंस है। एक तर्क शून्य का आवेश होता है: $Q = {-V_{CC} \over 2} \cdot C$

किसी लॉजिक को रीड या राइट लिए वर्डलाइन को VCC और एक्सेस ट्रांजिस्टर की थ्रेशोल्ड वोल्टेज (VTH) के योग से अधिक वोल्टेज पर संचालित करने की आवश्यकता होती है। इस वोल्टेज को वीसीसी पंप्ड (वीसीसीपी) कहा जाता है। इस प्रकार कैपेसिटर को डिस्चार्ज करने में लगने वाला समय इस बात पर निर्भर करता है कि कैपेसिटर में कौन सा लॉजिक मान संग्रहीत है। जब एक्सेस ट्रांजिस्टर के गेट टर्मिनल पर वोल्टेज VCCP से ऊपर होता है तो लॉजिक वन वाला कैपेसिटर डिस्चार्ज होना प्रारंभ हो जाता है। यदि कैपेसिटर में लॉजिक शून्य होता है, तो गेट टर्मिनल वोल्टेज VTH से ऊपर होने पर यह डिस्चार्ज होना प्रारंभ हो जाता है।

कैपेसिटर डिज़ाइन
1980 के दशक के मध्य तक, डीआरएएम सेल में कैपेसिटर एक्सेस ट्रांजिस्टर के साथ समतलीय होते थे (वे कार्यद्रव की सतह पर निर्मित होते थे), इस प्रकार उन्हें प्लेनर कैपेसिटर के रूप में जाना जाता था। घनत्व और, कुछ हद तक, निष्पादन दोनों को बढ़ाने के लिए, सघन डिज़ाइन की आवश्यकता होती है। यह अर्थशास्त्र से अत्यधिक प्रेरित था, जो डीआरएएम उपकरणों, विशेष रूप से पण्य डीआरएएम के लिए प्रमुख विचार था। डीआरएएम सेल क्षेत्र का न्यूनतमकरण सघन उपकरण का उत्पादन कर सकता है और भंडारण की प्रति बिट लागत अल्प कर सकता है। 1980 के दशक के मध्य से, इन उद्देश्यों को पूरा करने के लिए कैपेसिटर को सिलिकॉन कार्यद्रव के ऊपर या नीचे ले जाया गया। कार्यद्रव के ऊपर कैपेसिटर वाले डीआरएएम सेल को स्टैक्ड या वलित प्लेट कैपेसिटर कहा जाता है। कार्यद्रव सतह के नीचे दबे हुए कैपेसिटर को ट्रेंच कैपेसिटर कहा जाता है। 2000 के दशक में, निर्माता अपने डीआरएएम में उपयोग किए जाने वाले कैपेसिटर के प्रकार को लेकर तेजी से विभाजित थे और दोनों डिज़ाइनों की सापेक्ष लागत और दीर्घकालिक मापक्रमणीयता व्यापक विवाद का विषय रही है। हाइनिक्स, माइक्रोन टेक्नोलॉजी, सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे प्रमुख निर्माताओं के अधिकांश डीआरएएम स्टैक्ड कैपेसिटर संरचना का उपयोग करते हैं, जबकि नान्या टेक्नोलॉजी जैसे छोटे निर्माता ट्रेंच कैपेसिटर संरचना का उपयोग करते हैं (जैकब, पीपी. 355-357)।

स्टैक्ड कैपेसिटर योजना में कैपेसिटर कार्यद्रव की सतह के ऊपर बनाया गया है। कैपेसिटर का निर्माण पॉलीसिलिकॉन प्लेटों की दो परतों के बीच ऑक्साइड-नाइट्राइड-ऑक्साइड (ओएनओ) परावैघ्दुत मध्यवर्ती से किया जाता है (शीर्ष प्लेट आईसी में सभी डीआरएएम सेल द्वारा साझा की जाती है), और इसका आकार आयताकार, सिलेंडर, या कुछ अन्य अधिक जटिल आकार हो सकता है, बिटलाइन के सापेक्ष इसके स्थान के आधार पर स्टैक्ड कैपेसिटर की दो बुनियादी भिन्नताएं हैं- कैपेसिटर-ओवर-बिटलाइन (सीओबी) और कैपेसिटर-अंडर-बिटलाइन (सीयूबी)। पूर्व भिन्नता में, कैपेसिटर बिटलाइन के नीचे होता है, जो सामान्यतः धातु से बना होता है, और बिटलाइन में पॉलीसिलिकॉन संस्पर्श होता है जो इसे एक्सेस ट्रांजिस्टर के स्रोत टर्मिनल से संयोजित करने के लिए नीचे की ओर फैलता है। बाद वाले संस्करण में, कैपेसिटर का निर्माण बिटलाइन के ऊपर किया जाता है, जो लगभग हमेशा पॉलीसिलिकॉन से बना होता है, लेकिन अन्यथा सीओबी भिन्नता के समान होता है। सीओबी वैरिएंट का लाभ बिटलाइन और एक्सेस ट्रांजिस्टर के स्रोत के बीच संस्पर्श बनाने में आसानी है क्योंकि यह भौतिक रूप से कार्यद्रव सतह के करीब है। चूंकि, इसके लिए ऊपर से देखने पर सक्रिय क्षेत्र को 45-डिग्री के कोण पर रखना आवश्यक होता है, जिससे यह सुनिश्चित करना मुश्किल हो जाता है कि कैपेसिटर संस्पर्श बिटलाइन को नहीं छूता है। सीयूबी सेल इससे बचती हैं, लेकिन बिटलाइन के बीच संस्पर्श डालने में कठिनाइयों का सामना करती हैं, क्योंकि सतह के इतने करीब सुविधाओं का आकार प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के न्यूनतम विशिष्ट आकार के बराबर या उसके करीब होता है (केनर, पीपी. 33-42)।

ट्रेंच कैपेसिटर का निर्माण सिलिकॉन कार्यद्रव में गहरा छेद करके किया जाता है। फिर अंतर्हित n+ प्लेट बनाने और प्रतिरोध को अल्प करने के लिए छेद के आस-पास के कार्यद्रव की मात्रा को भारी मात्रा में मिलाया जाता है। ऑक्साइड-नाइट्राइड-ऑक्साइड परावैघ्दुत की परत विकसित या जमा की जाती है, और अंत में छेद को डोप्ड पॉलीसिलिकॉन जमा करके भर दिया जाता है, जो कैपेसिटर की शीर्ष प्लेट बनाता है। कैपेसिटर का शीर्ष पॉलीसिलिकॉन स्ट्रैप (केनर, पीपी. 42-44) के माध्यम से एक्सेस ट्रांजिस्टर के ड्रेन टर्मिनल से जुड़ा हुआ है। 2000 के दशक के मध्य के डीआरएएम में ट्रेंच कैपेसिटर की गहराई-से-चौड़ाई का अनुपात 50:1 से अधिक हो सकता है (जैकब, पृष्ठ 357)।

ट्रेंच कैपेसिटर के कई फायदे हैं। चूँकि कैपेसिटर अपनी सतह पर पड़े रहने के अतिरिक्त कार्यद्रव के बड़े हिस्से में दबा हुआ होता है, इसलिए कैपेसिटर के आकार को अल्प किए बिना, इसे एक्सेस ट्रांजिस्टर के ड्रेन टर्मिनल से जोड़ने के लिए आवश्यक क्षेत्र को अल्प किया जा सकता है, और इस प्रकार धारिता (जैकब, पृ. 356-357), वैकल्पिक रूप से, सतह क्षेत्र में किसी भी वृद्धि के बिना गहरा छेद खोदकर धारिता को बढ़ाया जा सकता है (केनर, पृष्ठ 44)। ट्रेंच कैपेसिटर का अन्य लाभ यह है कि इसकी संरचना धातु अन्तर्संबद्ध की परतों के नीचे होती है, जिससे उन्हें अधिक आसानी से समतल बनाया जा सकता है, जो इसे लॉजिक-अनुकूलित प्रक्रिया प्रौद्योगिकी में एकीकृत करने में सक्षम बनाता है, जिसमें कार्यद्रव के ऊपर अन्तर्संबद्ध के कई स्तर होते हैं। तथ्य यह है कि कैपेसिटर लॉजिक के अंतर्गत है इसका मतलब है कि इसका निर्माण ट्रांजिस्टर से पहले किया गया है। यह उच्च तापमान प्रक्रियाओं को कैपेसिटर बनाने की अनुमति देता है, जो अन्यथा लॉजिक ट्रांजिस्टर और उनके निष्पादन को विकृत कर देता है। यह ट्रेंच कैपेसिटर को एम्बेडेड डीआरएएम (ईडीआरएएम) के निर्माण के लिए उपयुक्त बनाता है (जैकब, पृष्ठ 357)। ट्रेंच कैपेसिटर के नुकसान गहरे छिद्रों के भीतर कैपेसिटर की संरचनाओं को विश्वसनीय रूप से बनाने और कैपेसिटर को एक्सेस ट्रांजिस्टर के ड्रेन टर्मिनल (केनर, पृष्ठ 44) से जोड़ने में कठिनाइयाँ हैं।

ऐतिहासिक सेल डिज़ाइन
पहली पीढ़ी के डीआरएएम आईसी (1 किलोबिट की क्षमता वाले), जिनमें से पहला इंटेल 1103 था, में तीन-ट्रांजिस्टर, एक-कैपेसिटर (3T1C) डीआरएएम सेल का उपयोग किया गया था। दूसरी पीढ़ी तक, छोटे क्षेत्र में समान मात्रा में बिट्स फिट करके लागत अल्प करने की आवश्यकता के कारण 1T1C डीआरएएम सेल को लगभग सार्वभौमिक रूप से अपनाया गया, चूंकि 4 और 16 किलोबिट क्षमता वाले कुछ डिवाइस 3T1C निष्पादन कारणों से सेल (केनर, पृष्ठ 6) का उपयोग करना जारी रखते थे। इन निष्पादन लाभों में, सबसे महत्वपूर्ण रूप से, कैपेसिटर द्वारा संग्रहित स्थिति को बिना डिस्चार्ज किए रीड की क्षमता, जो रीड गया था उसे वापस लिखने की आवश्यकता से बचना (अविनाशी रीड) सम्मिलित है। दूसरा निष्पादन लाभ 3T1C सेल से संबंधित है जिसमें रीड और राइट लिए अलग-अलग ट्रांजिस्टर हैं; मेमोरी नियंत्रक परमाणु रीड-संशोधित-राइट करने के लिए इस सुविधा का उपयोग कर सकता है, जहां एक मान रीड किया जाता है, संशोधित किया जाता है, और फिर एकल, अविभाज्य ऑपरेशन के रूप में वापस राइट जाता है (जैकब, पृष्ठ 459)।

प्रस्तावित सेल डिज़ाइन
एक-ट्रांजिस्टर, शून्य-कैपेसिटर (1T, या 1T0C) डीआरएएम सेल 1990 के दशक के उत्तरार्ध से शोध का विषय रहा है। 1T डीआरएएम मूल डीआरएएम मेमोरी सेल के निर्माण का अलग तरीका है, जो क्लासिक वन-ट्रांजिस्टर/वन-कैपेसिटर (1T/1C) डीआरएएम सेल से अलग है, जिसे कभी-कभी "1T डीआरएएम" भी कहा जाता है, विशेष रूप से 3T और 4T डीआरएएम की तुलना में जिसे इसने 1970 के दशक में प्रतिस्थापित किया।

1T डीआरएएम सेल में, डेटा का बिट अभी भी एक ट्रांजिस्टर द्वारा नियंत्रित कैपेसिटिव क्षेत्र में संग्रहीत किया जाता है, लेकिन यह कैपेसिटेंस अब अलग कैपेसिटर द्वारा प्रदान नहीं किया जाता है। 1T डीआरएएम "कैपेसिटरलेस" बिट सेल डिज़ाइन है जो सिलिकॉन ऑन इंसुलेटर (एसओआई) ट्रांजिस्टर में निहित परजीवी बॉडी कैपेसिटेंस का उपयोग करके डेटा संग्रहीत करता है। लॉजिक डिजाइन में उपद्रव माने जाने वाले इस फ्लोटिंग बॉडी इफ़ेक्ट का उपयोग डेटा भंडारण के लिए किया जा सकता है। यह 1T डीआरएएम सेल को उच्चतम घनत्व देता है और साथ ही उच्च-निष्पादन लॉजिक परिपथ के साथ आसान एकीकरण की अनुमति देता है क्योंकि वे समान एसओआई प्रक्रिया प्रौद्योगिकियों के साथ निर्मित होते हैं।

सेल को रिफ्रेश करना आवश्यक रहता है, लेकिन 1T1C डीआरएएम के विपरीत, 1T डीआरएएम में रीड्स अविनाशी होते हैं; संग्रहीत चार्ज ट्रांजिस्टर के थ्रेसहोल्ड वोल्टेज (देहली वोल्टता) में एड्रेस लगाने योग्य बदलाव का कारण बनता है। निष्पादन के ध्यान से, एक्सेस समय कैपेसिटर-आधारित डीआरएएम की तुलना में काफी बेहतर है, लेकिन एसआरएएम की तुलना में थोड़ा विकृत है। 1T डीआरएएम कई प्रकार के होते हैं: इनोवेटिव सिलिकॉन से व्यावसायिक Z-रैंडम एक्सैस मैमोरी, रेनेसा से टीटीआरएएम और यूजीआर/सीएनआरएस कंसोर्टियम से ए-रैम हैं।

सरणी संरचनाएं
डीआरएएम सेल को वर्डलाइन और बिटलाइन के माध्यम से उनके नियंत्रण और पहुंच की सुविधा के लिए नियमित आयताकार, ग्रिड-जैसे पैटर्न में रखा गया है। किसी सरणी में डीआरएएम सेल का भौतिक अभिन्यास सामान्यतः डिज़ाइन किया गया है जिससे कि कॉलम में दो आसन्न डीआरएएम सेल अपने क्षेत्र को अल्प करने के लिए एकल बिटलाइन संस्पर्श साझा करें। डीआरएएम सेल क्षेत्र n F2 के रूप में दिया गया है, जहां n डीआरएएम सेल डिज़ाइन से प्राप्त संख्या है, और F किसी दिए गए प्रक्रिया प्रौद्योगिकी का सबसे अल्प विशिष्ट आकार है। यह योजना विभिन्न प्रक्रिया प्रौद्योगिकी पीढ़ियों पर डीआरएएम आकार की तुलना की अनुमति देती है, क्योंकि डीआरएएम सेल क्षेत्र विशिष्ट आकार के संबंध में रैखिक या निकट-रैखिक दरों पर मापता है। आधुनिक डीआरएएम सेल का विशिष्ट क्षेत्र 6–8 F2 के बीच भिन्न होता है।

क्षैतिज तार, वर्डलाइन, उसकी पंक्ति में प्रत्येक एक्सेस ट्रांजिस्टर के गेट टर्मिनल से जुड़ा होता है। ऊर्ध्वाधर बिटलाइन इसके कॉलम में ट्रांजिस्टर के स्रोत टर्मिनल से जुड़ी है। वर्डलाइन और बिटलाइन की लंबाई सीमित है। वर्डलाइन की लंबाई सरणी के वांछित निष्पादन से सीमित होती है, क्योंकि सिग्नल का प्रसार समय जो वर्डलाइन को पार करना चाहिए, आरसी समय स्थिरांक द्वारा निर्धारित किया जाता है। बिटलाइन की लंबाई इसकी कैपेसिटेंस (जो लंबाई के साथ बढ़ती है) द्वारा सीमित होती है, जिसे उचित संवेदन के लिए सीमा के भीतर रखा जाना चाहिए (क्योंकि डीआरएएम बिटलाइन पर जारी कैपेसिटर के चार्ज को संवेद करके संचालित होता है)। बिटलाइन की लंबाई भी डीआरएएम द्वारा खींची जा सकने वाली प्रचालन विद्युत की मात्रा और बिजली को कैसे नष्ट किया जा सकता है, से सीमित होती है, क्योंकि ये दो विशेषताएँ काफी हद तक बिटलाइन की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग द्वारा निर्धारित होती हैं।

बिटलाइन संरचना
डीआरएएम सेल में निहित स्थिति को रीड के लिए संवेदी प्रवर्धक की आवश्यकता होती है। जब एक्सेस ट्रांजिस्टर सक्रिय होता है, तो कैपेसिटर में विद्युत चार्ज बिटलाइन के साथ साझा किया जाता है। बिटलाइन की कैपेसिटेंस कैपेसिटर की तुलना में बहुत अधिक (लगभग दस गुना) है। इस प्रकार, बिटलाइन वोल्टेज में परिवर्तन मिनट है। लॉजिक सिग्नलिंग सिस्टम द्वारा निर्दिष्ट स्तरों में वोल्टेज अंतर को हल करने के लिए संवेदी प्रवर्धक की आवश्यकता होती है। आधुनिक डीआरएएम अन्तरात्मक संवेदी प्रवर्धक का उपयोग करते हैं, और डीआरएएम सरणियों का निर्माण कैसे किया जाता है, इसकी आवश्यकताओं के साथ होते हैं। अन्तरात्मक संवेदी प्रवर्धक बिटलाइन के युग्म पर सापेक्ष वोल्टेज के आधार पर अपने आउटपुट को विपरीत चरम तक ले जाकर काम करते हैं। संवेदी प्रवर्धक प्रभावी और कुशल तभी कार्य करते हैं जब इन बिटलाइन युग्म की कैपेसिटेंस और वोल्टेज बारीकी से मेल खाते हों। यह सुनिश्चित करने के अतिरिक्त कि बिटलाइन की लंबाई और उनसे जुड़ी संलग्न डीआरएएम सेल की संख्या बराबर है, सरणी डिजाइन के लिए दो बुनियादी संरचना संवेदी प्रवर्धक की आवश्यकताओं को प्रदान करने के लिए उभरे हैं: विवृत और वलित बिटलाइन सरणी।

बिटलाइन सरणी विवृत
पहली पीढ़ी (1 किलोबिट) डीआरएएम आईसी, 64 किलोबिट पीढ़ी तक (और कुछ 256 किलोबिट पीढ़ी के डिवाइस) में विवृत बिटलाइन सरणी संरचना थे। इन संरचना में, बिटलाइन को कई खंडों में विभाजित किया गया है, और अंतर संवेदी प्रवर्धक को बिटलाइन खंडों के बीच रखा गया है। क्योंकि संवेदी प्रवर्धक को बिटलाइन खंडों के बीच रखा जाता है, उनके आउटपुट को सरणी के बाहर रूट करने के लिए, वर्डलाइन और बिटलाइन के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले अन्तर्संबद्ध की अतिरिक्त परत की आवश्यकता होती है।

सरणी के किनारों पर सम्मिलित डीआरएएम सेल में आसन्न खंड नहीं होते हैं। चूँकि अन्तरात्मक संवेदी प्रवर्धक को दोनों खंडों से समान कैपेसिटेंस और बिटलाइन लंबाई की आवश्यकता होती है, प्रतिरूपबिटलाइन खंड प्रदान किए जाते हैं। विवृत बिटलाइन सरणी का लाभ अल्प सरणी क्षेत्र है, चूंकि यह लाभ प्रतिरूप बिटलाइन खंडों से अल्प हो जाता है। इस संरचना के लगभग गायब होने का कारण रव(इलेक्ट्रॉनिक्स) के प्रति अंतर्निहित भेद्यता है, जो अंतर संवेदी प्रवर्धक की प्रभावशीलता को प्रभावित करता है। चूँकि प्रत्येक बिटलाइन खंड का दूसरे से कोई स्थानिक संबंध नहीं है, इसलिए संभावना है कि रव दो बिटलाइन खंडों में से केवल एक को प्रभावित करता है।

वलित बिटलाइन सरणी
वलित बिटलाइन सरणी संरचना पूरे सरणी में युग्म में बिटलाइन को रूट करता है। युग्मित बिटलाइनों की निकटता विवृत बिटलाइन सरणियों की तुलना में बेहतर (सामान्य-मोड) कॉमन-मोड रव अस्वीकृति विशेषताएँ प्रदान करती है। वलित बिटलाइन सरणी संरचना 1980 के दशक के मध्य में डीआरएएम आईसी में दिखाई देने लगा, जिस का प्रारंभ 256 किलोबिट पीढ़ी से हुई। इस संरचना को आधुनिक डीआरएएम आईसी में इसकी बेहतर रवप्रतिरोधक क्षमता के लिए पसंद किया जाता है।

इस संरचना को वलित कहा जाता है क्योंकि यह परिपथ योजनाबद्ध के परिप्रेक्ष्य से विवृत सरणी संरचना पर आधारित है। ऐसा प्रतीत होता है कि वलित सरणी संरचना कॉलम से डीआरएएम सेल को वैकल्पिक युग्म में हटा देता है (क्योंकि दो डीआरएएम सेल एकल बिटलाइन संस्पर्श साझा करती हैं), फिर डीआरएएम सेल को आसन्न कॉलम से रिक्तियों में ले जाती हैं।

वह स्थान जहां बिटलाइन मुड़ती है, अतिरिक्त क्षेत्र घेरती है। अतिरिक्त क्षेत्र को अल्प करने के लिए, इंजीनियर सबसे सरल और सबसे अधिक क्षेत्र-न्यूनतम व्यावर्तन योजना का चयन करते हैं जो निर्दिष्ट सीमा के अनुसार रव को अल्प करने में सक्षम है। जैसे-जैसे न्यूनतम सुविधा आकार को अल्प करने के लिए प्रक्रिया प्रौद्योगिकी में सुधार होता है, रव की समस्या का संकेत बिगड़ जाता है, क्योंकि आसन्न धातु के तारों के बीच युग्मन उनकी गतिविधि के व्युत्क्रमानुपाती होता है। पर्याप्त रव में कमी को बनाए रखने के लिए उपयोग की जाने वाली सरणी वलित और बिटलाइन व्यावर्तन योजनाओं की जटिलता में वृद्धि होनी चाहिए। ऐसी योजनाएँ जिनमें क्षेत्र में न्यूनतम प्रभाव के लिए वांछनीय रव प्रतिरोधक विशेषताएँ हैं, वर्तमान शोध का विषय हैं (केनर, पृष्ठ 37)।

भविष्य की सरणी संरचना
प्रक्रिया प्रौद्योगिकी में प्रगति के परिणामस्वरूप विवृत बिटलाइन सरणी संरचना को प्राथमिकता दी जा सकती है यदि यह बेहतर दीर्घकालिक क्षेत्र दक्षता प्रदान करने में सक्षम है; चूंकि वलित सरणी संरचना को प्रक्रिया प्रौद्योगिकी में किसी भी प्रगति से मेल खाने के लिए तेजी से जटिल वलित योजनाओं की आवश्यकता होती है। प्रक्रिया प्रौद्योगिकी, सरणी संरचना और क्षेत्र दक्षता के बीच संबंध अनुसंधान का सक्रिय क्षेत्र है।

पंक्ति और कॉलम अतिरेक
पहले डीआरएएम एकीकृत परिपथ में कोई अतिरेक नहीं था। दोषपूर्ण डीआरएएम सेल वाले एकीकृत परिपथ को त्याग दिया जाएगा। 64 किलोबिट पीढ़ी के साथ का प्रारंभ करते हुए, डीआरएएम सरणियों में पैदावार में सुधार के लिए अतिरिक्त पंक्तियाँ और कॉलम सम्मिलित किए गए हैं। अतिरिक्त पंक्तियाँ और कॉलम मामूली निर्माण दोषों के प्रति सहनशीलता प्रदान करते हैं जिसके कारण अल्प संख्या में पंक्तियाँ या कॉलम निष्क्रिय हो जाते हैं। पॉलीफ़्यूज़ (प्रॉम) को ट्रिगर करके या लेज़र द्वारा तार को काटकर दोषपूर्ण पंक्तियों और स्तंभों को शेष सरणी से भौतिक रूप से अलग कर दिया जाता है। अतिरिक्त पंक्तियों या स्तंभों को पंक्ति और कॉलम डिकोडर्स में रीमैपिंग लॉजिक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है (जैकब, पीपी. 358-361)।

त्रुटि का पता लगाना और सुधार करना
कंप्यूटर सिस्टम के अंदर विद्युत या चुंबकीय हस्तक्षेप के कारण डीआरएएम और रैंडम एक्सैस मैमोरी की बिट विपरीत स्थिति में आ सकती है। डीआरएएम चिप्स में अधिकांश एकबारगी ("सॉफ्ट") त्रुटियाँ पृष्ठभूमि विकिरण के परिणामस्वरूप होती हैं, मुख्य रूप से कॉस्मिक किरण सेकेंडरी से न्यूट्रॉन, जो एक या अधिक मेमोरी सेल की सामग्री को बदल सकते हैं या रीड/राइट लिए उपयोग की जाने वाली परिपथिकी में हस्तक्षेप कर सकते हैं। उन्हें लिखें।

समस्या को अतिरेक (इंजीनियरिंग) मेमोरी बिट्स और अतिरिक्त परिपथिकी का उपयोग करके अल्प किया जा सकता है जो सॉफ्ट त्रुटियों का पता लगाने और उन्हें ठीक करने के लिए इन बिट्स का उपयोग करते हैं। अधिकांश स्थितियों में, पहचान और सुधार मेमोरी नियंत्रक द्वारा किया जाता है; कभी-कभी, आवश्यक लॉजिक को डीआरएएम चिप्स या मॉड्यूल के भीतर पारदर्शी रूप से कार्यान्वित किया जाता है, जो अन्यथा ईसीसीअक्षम सिस्टम के लिए ईसीसी मेमोरी कार्यक्षमता को सक्षम करता है। अतिरिक्त मेमोरी बिट्स का उपयोग रैम समता को रिकॉर्ड करने और त्रुटि-सुधार कोड (ईसीसी) द्वारा अनुपस्थित डेटा को फिर से सक्षम बनाने के लिए किया जाता है। समता सभी एकल-बिट त्रुटियों (वास्तव में, गलत बिट्स की कोई भी विषम संख्या) का पता लगाने की अनुमति देती है। सबसे आम त्रुटि-सुधार कोड,सेक्डेड हैमिंग कोड, एकल-बिट त्रुटि को ठीक करने की अनुमति देता है और, सामान्य विन्यास में, एक अतिरिक्त समता बिट के साथ, डबल-बिट त्रुटियों का पता लगाया जा सकता है।

हाल के अध्ययन परिमाण के अंतर के सात आदेशों से अधिक के साथ व्यापक रूप से भिन्न त्रुटि दर 10&minus;10−10−17 error/bit·h, लगभग एक बिट त्रुटि, प्रति घंटा, प्रति गीगाबाइट मेमोरी से एक बिट त्रुटि, प्रति शताब्दी, प्रति गीगाबाइट मेमोरी देते हैं ।  श्रोएडर एट अल. 2009 के अध्ययन में 32% संभावना बताई गई कि उनके अध्ययन में दिए गए कंप्यूटर में प्रति वर्ष अल्प से अल्प सुधार योग्य त्रुटि होगी, और इस बात का सबूत दिया गया कि ऐसी अधिकांश त्रुटियां नरम त्रुटियों के अतिरिक्त रुक-रुक कर होने वाली कठिन होती हैं और इसमें रेडियोधर्मी सामग्री की मात्रा का पता लगाया जाता है। चिप पैकेजिंग से अल्फा कण उत्सर्जित हो रहे थे और डेटा विकृत हो रहा था। रोचेस्टर विश्वविद्यालय में 2010 के अध्ययन ने यह भी सबूत दिया कि मेमोरी त्रुटियों का बड़ा हिस्सा रुक-रुक कर होने वाली कठिन त्रुटियाँ हैं। पीसी और लैपटॉप में गैर-ईसीसी मुख्य मेमोरी पर बड़े पैमाने पर किए गए अध्ययन से पता चलता है कि अज्ञात मेमोरी त्रुटियां बड़ी संख्या में सिस्टम विफलताओं का कारण बनती हैं: 2011 के अध्ययन में परीक्षण की गई मेमोरी के प्रति 1.5% में 1-1700 मौका (लगभग 26 तक एक्सट्रपलेशन) की सूचना दी गई है। कुल मेमोरी के लिए % संभावना) कि कंप्यूटर में हर आठ महीने में मेमोरी त्रुटि होगी।

डेटा अवशिष्‍टता
चूंकि डायनामिक मेमोरी को केवल निर्दिष्ट किया जाता है और इसकी सामग्री को बनाए रखने की गारंटी दी जाती है जब बिजली की आपूर्ति की जाती है और हर छोटी अवधि में रिफ्रेश किया जाता है (अधिकांशतः 64 ms), मेमोरी सेल कैपेसिटर अधिकांशतः अपने मूल्यों को काफी लंबे समय तक खासकर अल्प तापमान पर बनाए रखते हैं। कुछ शर्तों के अनुसार डीआरएएम में सम्मिलित अधिकांश डेटा को पुनर्प्राप्त किया जा सकता है, भले ही इसे कई मिनटों तक रिफ्रेश न किया गया हो।

इस गुण का उपयोग सुरक्षा को दरकिनार करने और मुख्य मेमोरी में संग्रहीत डेटा को पुनर्प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है जिसे पावर-डाउन पर नष्ट माना जाता है। कंप्यूटर को तुरंत रीबूट किया जा सकता है, और मुख्य मेमोरी की सामग्री को रीड किया जा सकता है; या कंप्यूटर के मेमोरी मॉड्यूल को हटाकर, डेटा अवशेष को दीर्घ करने के लिए उन्हें ठंडा करके, फिर उन्हें रीड के लिए अलग कंप्यूटर में स्थानांतरित करना होता है। विवृत स्रोत सॉफ्टवेयर ट्रूक्रिप्ट, माइक्रोसॉफ्ट के बिटलौकर ड्राइव एन्क्रिप्शन और ऐप्पल इंक के फ़ाइल वॉल्ट जैसे लोकप्रिय डिस्क एन्क्रिप्शन सिस्टम को रोकने के लिए इस तरह के हमले का निष्पादन किया गया था। कंप्यूटर के विरुद्ध इस प्रकार के हमले को अधिकांशतः कोल्ड बूट अटैक कहा जाता है।

मेमोरी भ्रष्टाचार
परिभाषा के अनुसार, डायनामिक मेमोरी को समय-समय पर रिफ्रेश करने की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, डायनामिक मेमोरी रीड एक विनाशकारी ऑपरेशन है, जिसके लिए रीड पंक्ति में स्टोरेज सेल के रिचार्ज की आवश्यकता होती है। यदि ये प्रक्रियाएँ अपूर्ण हैं, तो रीड ऑपरेशन सॉफ्ट त्रुटियों का कारण बन सकता है। विशेष रूप से, यह जोखिम है कि कुछ चार्ज आस-पास की सेल के बीच लीक हो सकता है, जिससे एक पंक्ति को रिफ्रेश करने या रीड से आसन्न या यहां तक ​​कि पास की पंक्ति में गड़बड़ी की त्रुटि हो सकती है। गड़बड़ी संबंधी त्रुटियों के बारे में जागरूकता 1970 के दशक के प्रारंभ में पहली व्यावसायिक रूप से उपलब्ध डीआरएएम (इंटेल 1103) से मिलती है। निर्माताओं द्वारा नियोजित शमन तकनीकों के बावजूद, वाणिज्यिक शोधकर्ताओं ने 2014 के विश्लेषण में सिद्ध किया कि 2012 और 2013 में निर्मित व्यावसायिक रूप से उपलब्ध DDR3 डीआरएएम चिप गड़बड़ी त्रुटियों के लिए अतिसंवेदनशील हैं। संबंधित दुष्प्रभाव जिसके कारण बिट फ़्लिप देखे गए, उसे रोव हैमर कहा गया है।

मेमोरी मॉड्यूल
डायनेमिक रैम आईसी को सामान्यतः मोल्डेड एपॉक्सी केस में पैक किया जाता है, जिसमें डाई (एकीकृत परिपथ) और पैकेज लीड के बीच अंतःसंबंध के लिए आंतरिक लीड फ्रेम होता है। मूल आईबीएम पीसी डिज़ाइन में दोहरे दोहरी इन-लाइन पैकेज (डीआईपी) में पैक किए गए आईसी का उपयोग किया गया था, जो सीधे मुख्य बोर्ड में संयुक्त किए गए थे या सॉकेट में लगाए गए थे। जैसे-जैसे मेमोरी घनत्व आसमान छू रहा था, डीआईपी पैकेज अब व्यावहारिक नहीं रह गया था। हैंडलिंग में सुविधा के लिए, कई डायनेमिक रैम इंटीग्रेटेड परिपथ को एक ही मेमोरी मॉड्यूल पर लगाया जा सकता है, जिससे एक ही यूनिट में 16-बिट, 32-बिट या 64-बिट वाइड मेमोरी की इंस्टॉलर को एकाधिक व्यक्तिगत सम्मिलित करने की आवश्यकता के बिना एकीकृत परिपथ स्थापना की अनुमति मिलती है। मेमोरी मॉड्यूल में समता जाँच या त्रुटि सुधार के लिए अतिरिक्त उपकरण सम्मिलित हो सकते हैं। डेस्कटॉप कंप्यूटर के विकास के दौरान, कई मानकीकृत प्रकार के मेमोरी मॉड्यूल विकसित किए गए हैं। लैपटॉप कंप्यूटर, गेम कंसोल और विशेष उपकरणों में मेमोरी मॉड्यूल के अपने स्वयं के प्रारूप हो सकते हैं जो पैकेजिंग या मालिकाना कारणों से मानक डेस्कटॉप भागों के साथ विनिमेय नहीं हो सकते हैं।

एम्बेडेड
डीआरएएम जो लॉजिक-अनुकूलित प्रक्रिया (जैसे कि एप्लिकेशन-विशिष्ट एकीकृत परिपथ, माइक्रोप्रोसेसर, या चिप पर संपूर्ण सिस्टम) में डिज़ाइन किए गए एकीकृत परिपथ में एकीकृत होता है, एम्बेडेड डीआरएएम (ईडीआरएएम) कहलाता है। एंबेडेड डीआरएएम के लिए डीआरएएम सेल डिज़ाइन की आवश्यकता होती है जो उच्च-निष्पादन लॉजिक में उपयोग किए जाने वाले तेज़-स्विचिंग ट्रांजिस्टर के निर्माण को रोके बिना अर्धचालक डिवाइस निर्माण कर सकता है, और डीआरएएम सेल संरचनाओं के निर्माण के लिए आवश्यक प्रक्रिया चरणों को समायोजित करने के लिए बुनियादी लॉजिक-अनुकूलित प्रक्रिया प्रौद्योगिकी में संशोधन कर सकता है।

संस्करण
चूंकि मौलिक डीआरएएम सेल और सरणी ने कई वर्षों तक एक ही मूल संरचना बनाए रखी है, डीआरएएम के प्रकार मुख्य रूप से डीआरएएम चिप्स के साथ संचार करने के लिए कई अलग-अलग इंटरफेस द्वारा प्रतिष्ठित हैं।

एसिंक्रोनस डीआरएएम
मूल डीआरएएम, जिसे अब पूर्वनाम "एसिंक्रोनस डीआरएएम" के नाम से जाना जाता है, उपयोग में आने वाला पहला प्रकार का डीआरएएम था। 1960 के दशक के उत्तरार्ध में इसकी उत्पत्ति से, यह 1997 तक कंप्यूटिंग में आम था, जब इसे ज्यादातर सिंक्रोनस डीआरएएम द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। वर्तमान समय में, एसिंक्रोनस रैम का निर्माण अपेक्षाकृत दुर्लभ है।

संचालन के सिद्धांत
कोई कार्य करने के निर्धारित तरीके एसिंक्रोनस डीआरएएम चिप में पावर कनेक्शन, कुछ संख्या में एड्रेस इनपुट (सामान्यतः 12), और कुछ (सामान्यतः एक या चार) द्विदिश डेटा लाइनें होती हैं। चार सक्रिय-निम्न नियंत्रण संकेत हैं:
 * $\overline{RAS}$, पंक्ति एड्रेस स्ट्रोब। एड्रेस के इनपुट को फॉलिंग एज पर अधिकृत किया जाता है $\overline{RAS}$, और खोलने के लिए पंक्ति का चयन करते हैं। जब तक $\overline{RAS}$ कम है तब तक पंक्ति विवृत रहती है।
 * $\overline{CAS}$, कॉलम एड्रेस स्ट्रोब। एड्रेस के इनपुट को फॉलिंग एज पर अधिकृत किया जाता है $\overline{CAS}$, और रीड या राइट लिए वर्तमान में विवृत पंक्ति से एक कॉलम चुनें।
 * $\overline{WE}$, राइट इनेबल। यह संकेत निर्धारित करता है कि किसी दिए गए फॉलिंग एज का $\overline{CAS}$ रीड है (यदि अधिक है) या राइट है (यदि अल्प है)। यदि अल्प है, तो डेटा इनपुट को $\overline{CAS}$ फॉलिंग एज पर भी अधिकृत किया जाता है।
 * $\overline{OE}$, आउटपुट इनेबल। यह एक अतिरिक्त सिग्नल है जो डेटा I/O पिन के आउटपुट को नियंत्रित करता है। यदि $\overline{RAS}$ और $\overline{CAS}$ अल्प हैं $\overline{WE}$ उच्च है, और $\overline{OE}$ नीचे है, डेटा पिन डीआरएएम चिप द्वारा संचालित होते हैं। कई अनुप्रयोगों में, $\overline{OE}$ को स्थायी रूप से अल्प (आउटपुट हमेशा सक्षम) से जोड़ा जा सकता है, लेकिन स्विचिंग $\overline{OE}$ एकाधिक मेमोरी चिप्स को समानांतर में संयोजित करते समय उपयोगी हो सकता है।

यह इंटरफ़ेस आंतरिक समय का प्रत्यक्ष नियंत्रण प्रदान करता है। जब $\overline{RAS}$ अल्प संचालित है, तो $\overline{CAS}$ चक्र का प्रयास तब तक नहीं किया जाना चाहिए जब तक कि इंद्रिय प्रवर्धकों ने मेमोरी स्थिति को महसूस न कर लिया हो, और $\overline{RAS}$ को तब तक उच्च वापस नहीं लौटाया जाना चाहिए जब तक कि भंडारण सेल रिफ्रेश न हो जाएं। जब $\overline{RAS}$ को उच्च स्तर पर संचालित किया जाता है, प्रीचार्जिंग को पूरा करने के लिए इसे काफी देर तक उच्च स्तर पर रखा जाना चाहिए।

चूंकि डीआरएएम एसिंक्रोनस है, सिग्नल सामान्यतः क्लॉक्ड मेमोरी कंट्रोलर द्वारा उत्पन्न होते हैं, जो उनके समय को कंट्रोलर के क्लॉक चक्र के गुणकों तक सीमित करता है।

आरएएस ओनली रिफ्रेश
प्रत्येक पंक्ति को बारी-बारी से खोलकर क्लासिक एसिंक्रोनस डीआरएएम को रिफ्रेश किया जाता है।

रिफ्रेश चक्र पूरे रिफ्रेश अंतराल में इस तरह वितरित किए जाते हैं कि सभी पंक्तियाँ आवश्यक अंतराल के भीतर रिफ्रेश हो जाती हैं। $\overline{RAS}$ आरएएस ओनली रिफ्रेश (आरओआर) का उपयोग करके मेमोरी सरणी की पंक्ति को रिफ्रेश करने के लिए, निम्नलिखित चरण होने चाहिए:
 * 1) रिफ्रेश की जाने वाली पंक्ति का पंक्ति एड्रेस, एड्रेस इनपुट पिन पर लागू किया जाना चाहिए।
 * 2) $\overline{RAS}$ को उच्च से निम्न पर स्विच करना होगा। $\overline{CAS}$ ऊंचा रहना चाहिए.
 * 3) आवश्यक समय के अंत में, $\overline{RAS}$ उच्च रिटर्न देना चाहिए।

$\overline{RAS}$ अल्प स्पंदित करके किया जा सकता है; किसी भी $\overline{CAS}$ चक्र को निष्पादित करना आवश्यक नहीं है। पंक्ति एड्रेस को बारी-बारी से दोहराने के लिए बाहरी काउंटर की आवश्यकता होती है। कुछ डिज़ाइनों में, सीपीयू ने रैम रिफ्रेश को संभाला, इनमें से ज़िलॉग Z80 शायद सबसे प्रसिद्ध उदाहरण है, प्रोसेसर रजिस्टर, आर में एक पंक्ति काउंटर की मेजबानी करता है, और आंतरिक टाइमर सम्मिलित करता है जो समय-समय पर R पर पंक्ति को प्रदूषित करता है और फिर रजिस्टर में मान बढ़ाता है रिफ्रेश को मेमोरी रीड्स जैसे सामान्य निर्देशों के साथ जोड़ा गया था। अन्य प्रणालियों में, विशेष रूप से घरेलू कंप्यूटरों में, रिफ्रेश को अधिकांशतः वीडियो परिपथिकी द्वारा नियंत्रित किया जाता था क्योंकि इसे अधिकांशतः मेमोरी के बड़े क्षेत्रों से रीड करना पड़ता था, और इन ऑपरेशनों के हिस्से के रूप में रिफ्रेश किया जाता था।

सीएएस बिफोर आरएएस रिफ्रेश
सुविधा के लिए, काउंटर को तुरंत डीआरएएम चिप्स में ही सम्मिलित कर लिया गया था। यदि $\overline{CAS}$ लाइन को $\overline{RAS}$ (सामान्यतः अवैध ऑपरेशन) से पहले अल्प संचालित किया जाता है, तो डीआरएएम एड्रेस इनपुट को अनदेखा कर देता है और खोलने के लिए पंक्ति का चयन करने के लिए आंतरिक काउंटर का उपयोग करता है। इसे इस $\overline{CAS}$-बिफोर-$\overline{RAS}$ (सीबीआर) रिफ्रेश के रूप में जाना जाता है। यह एसिंक्रोनस डीआरएएम के लिए रिफ्रेश का मानक रूप बन गया, और एसडीआरएएम के साथ सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला एकमात्र रूप है।

हिडन रिफ्रेश
$\overline{CAS}$-बिफोर-$\overline{RAS}$ रिफ्रेश के समर्थन को देखते हुए, डेटा आउटपुट को बनाए रखने के लिए $\overline{CAS}$ को अल्प रखते हुए $\overline{RAS}$ डीज़र्ट करना संभव है। यदि $\overline{RAS}$ फिर से जोर दिया जाता है, यह सीबीआर रीफ्रेश चक्र निष्पादित करता है जबकि डीआरएएम आउटपुट वैध रहता है। क्योंकि डेटा आउटपुट बाधित नहीं होता है, इसे हिडन रिफ्रेश के रूप में जाना जाता है।

पेज मोड डीआरएएम
पेज मोड डीआरएएम पहली पीढ़ी के डीआरएएम आईसी इंटरफ़ेस का अल्प संशोधन है जिसने प्रीचार्जिंग की अक्षमता से बचकर और अलग कॉलम तक पहुंचने के लिए एक ही पंक्ति को बार-बार खोलकर पंक्ति में रीड और राइट निष्पादन में सुधार किया है। पेज मोड डीआरएएम में, $\overline{RAS}$ अल्प दबाकर पंक्ति खोलने के बाद, पंक्ति को विवृतरखा जा सकता है, और पंक्ति के किसी भी कॉलम में कई बार रीड या राइट किया सकता है। प्रत्येक कॉलम तक पहुंच $\overline{CAS}$ का दावा करके और कॉलम एड्रेस प्रस्तुत करके प्रारंभ की गई थी। रीड के लिए, देरी (tCAC) के बाद, वैध डेटा डेटा आउट पिन पर दिखाई देगा, जो वैध डेटा की उपस्थिति से पहले हाई-Z पर रखे गए थे। राइट के लिए, राइट सक्षम सिग्नल और राइट डेटा कॉलम एड्रेस के साथ प्रस्तुत किया जाएगा। 

पेज मोड डीआरएएम को बाद में छोटे संशोधन के साथ बेहतर बनाया गया जिससे विलंबता अल्प हो गई। इस सुधार के साथ डीआरएएम को फास्ट पेज मोड डीआरएएम (एफपीएम डीआरएएम) कहा जाता था। पेज मोड डीआरएएम में, कॉलम एड्रेस प्रदान करने से पहले } का दावा किया गया था। एफपीएम डीआरएएम में, कॉलम एड्रेस की आपूर्ति की जा सकती है $\overline{CAS}$ अभी भी डीसर्टेड था। कॉलम एड्रेस, कॉलम एड्रेस डेटा पथ के माध्यम से प्रसारित होता है, लेकिन $\overline{CAS}$ का दावा किए जाने तक डेटा पिन पर डेटा आउटपुट नहीं करता है। $\overline{CAS}$ लागू होने से पहले, डेटा आउट पिन को हाई-Z पर रखा जाता था। एफपीएम डीआरएएम ने tCAC विलंबता को अल्प दिया। फास्ट पेज मोड डीआरएएम को 1986 में प्रस्तुत किया गया था और इसका उपयोग इंटेल 80486 के साथ किया गया था।

स्टेटिक कॉलम फास्ट पेज मोड का प्रकार है जिसमें कॉलम एड्रेस को संग्रहीत करने की आवश्यकता नहीं होती है, बल्कि एड्रेस इनपुट को बदला जा सकता है $\overline{CAS}$ को अल्प रखा गया है, और डेटा आउटपुट कुछ नैनोसेकंड बाद तदनुसार अपडेट किया जाएगा।

निबल मोड एक अन्य प्रकार है जिसमें पंक्ति के भीतर चार अनुक्रमिक स्थानों $\overline{CAS}$ तक लगातार चार पल्स के साथ एक्सेस किया जा सकता है। सामान्य पृष्ठ मोड से अंतर यह है कि एड्रेस इनपुट का उपयोग दूसरे से चौथे $\overline{CAS}$ एज के लिए नहीं किया जाता है; वे पहले $\overline{CAS}$ एज के लिए दिए गए पते से प्रारंभ होकर आंतरिक रूप से उत्पन्न होते हैं।।

विस्तारित डेटा डीआरएएम
विस्तारित डेटा आउट डीआरएएम (ईडीओ डीआरएएम) का आविष्कार और पेटेंट 1990 के दशक में माइक्रोन टेक्नोलॉजी द्वारा किया गया था, जिसने तब कई अन्य मेमोरी निर्माताओं को प्रौद्योगिकी का लाइसेंस दिया था। ईडीओ रैम, जिसे कभी-कभी हाइपर पेज मोड सक्षम डीआरएएम के रूप में जाना जाता है, फास्ट पेज मोड डीआरएएम के समान है जिसमें अतिरिक्त सुविधा है कि पिछले चक्र के डेटा आउटपुट को सक्रिय रखते हुए नया एक्सेस चक्र प्रारंभ किया जा सकता है। यह ऑपरेशन (पाइपलाइनिंग) में निश्चित मात्रा में अतिव्याप्त की अनुमति देता है, जिससे निष्पादन में कुछ हद तक सुधार होता है। यह एफपीएम डीआरएएम से 30% अधिक तेज़ है, जिसे उसने 1995 में बदलना प्रारंभ किया जब इंटेल ने ईडीओ डीआरएएम समर्थन के साथ 430FX चिपसेट प्रस्तुत किया। निष्पादन लाभ के बावजूद, एफपीएम और ईडीओ एसआईएमएम का उपयोग कई (लेकिन सभी नहीं) अनुप्रयोगों में परस्पर उपयोग किया जा सकता है। सटीक होने के लिए, ईडीओ डीआरएएम $\overline{CAS}$ के फॉलिंग एजपर डेटा आउटपुट प्रारंभ होता है, लेकिन $\overline{CAS}$ के दोबारा बढ़ने पर आउटपुट बंद नहीं करता है। यह आउटपुट को तब तक वैध रखता है (इस प्रकार डेटा आउटपुट समय बढ़ाता है) जब तक कि या तो $\overline{RAS}$ को अलग नहीं किया जाता है, या एक नया $\overline{CAS}$ फॉलिंग एज एक अलग कॉलम एड्रेस चुनता है।

एकल-चक्र ईडीओ में घड़ी चक्र में संपूर्ण मेमोरी लेनदेन करने की क्षमता है। अन्यथा, पृष्ठ का चयन होने के बाद, एक ही पृष्ठ के भीतर प्रत्येक अनुक्रमिक रैम एक्सेस में तीन के अतिरिक्त दो घड़ी चक्र लगते हैं। ईडीओ के निष्पादन और क्षमताओं ने अल्प लागत वाले, पण्य पीसी में L2 कैचे की कमी से जुड़े विशाल निष्पादन नुकसान को अल्प करने का अवसर बनाया। सीमित फॉर्म फैक्टर और बैटरी जीवन सीमाओं की कठिनाइयों के कारण यह नोटबुक के लिए भी अच्छा था। इसके अतिरिक्त, L2 कैचे वाले सिस्टम के लिए, ईडीओ मेमोरी की उपलब्धता ने पहले के एफपीएम कार्यान्वयन की तुलना में अनुप्रयोगों द्वारा देखी गई औसत मेमोरी विलंबता में सुधार किया।

1990 के दशक के अंत में एकल-चक्र ईडीओ डीआरएएम वीडियो कार्ड पर बहुत लोकप्रिय हो गया। यह बहुत अल्प लागत वाला था, फिर भी निष्पादन के लिए कहीं अधिक महंगे वीआरएएम जितना ही कुशल था।

बर्स्ट ईडीओ ड्रामा
ईडीओ डीआरएएम का विकास, बर्स्ट ईडीओ डीआरएएम (बीईडीओ डीआरएएम), एक बर्स्ट में अधिकतम 5‐1‐1‐1 के लिए चार मेमोरी एड्रेस को प्रोसेस कर सकता है, जिससे इष्टतम रूप से डिज़ाइन की गई ईडीओ मेमोरी पर अतिरिक्त तीन घड़ियों की बचत होती है। यह अगले एड्रेस पर नज़र रखने के लिए चिप पर एड्रेस काउंटर जोड़कर किया गया था। बीईडीओ ने पाइपलाइन चरण भी जोड़ा, जिससे पेज-एक्सेस चक्र को दो भागों में विभाजित किया जा सके। मेमोरी-रीड ऑपरेशन के दौरान, पहला भाग मेमोरी सरणी से डेटा को आउटपुट स्टेज (दूसरा लैच) तक एक्सेस करता है। दूसरे भाग ने डेटा बस को उचित लॉजिक स्तर पर इस लैच से चलाया। चूंकि डेटा पहले से ही आउटपुट बफर में है, पारंपरिक ईडीओ की तुलना में त्वरित पहुंच समय (डेटा के बड़े ब्लॉक के लिए 50% तक) प्राप्त होता है।

चूंकि बीईडीओ डीआरएएम ने ईडीओ की तुलना में अतिरिक्त अनुकूलन दिखाया, जब तक यह उपलब्ध था तब तक बाज़ार ने सिंक्रोनस डीआरएएम या एसडीआरएएम की दिशा में एक महत्वपूर्ण निवेश किया था। चूंकि बीईडीओ रैंडम एक्सैस मैमोरी कुछ मायनों में एसडीआरएएम से बेहतर थी, बाद की तकनीक ने बीईडीओ को तुरंत विस्थापित कर दिया था।

सिंक्रोनस डायनेमिक रैम
सिंक्रोनस डायनेमिक रैम (एसडीआरएएम) क्लॉक (और क्लॉक इनेबल) लाइन जोड़कर एसिंक्रोनस मेमोरी इंटरफ़ेस को महत्वपूर्ण रूप से संशोधित करता है। अन्य सभी सिग्नल घड़ी के बढ़ते एज पर प्राप्त होते हैं।

वह $\overline{RAS}$ और $\overline{CAS}$ इनपुट अब स्ट्रोब के रूप में कार्य नहीं करते, बल्कि इसके बजाय, $\overline{WE}$ के साथ, एक नए सक्रिय-अल्प स्ट्रोब, चिप चयन या $\overline{CS}$ द्वारा नियंत्रित 3-बिट कमांड का हिस्सा हैं: $\overline{CS}$ लाइन का फ़ंक्शन प्रति-बाइट "डीक्यूएम" सिग्नल तक विस्तारित है, जो डेटा आउटपुट (रीड्स) के अतिरिक्त डेटा इनपुट (लिखने) को नियंत्रित करता है। यह बाइट-ग्रैन्युलैरिटी राइट्स का समर्थन करते हुए डीआरएएम चिप्स को 8 बिट्स से अधिक चौड़ा करने की अनुमति देता है।

कई समय पैरामीटर डीआरएएम नियंत्रक के नियंत्रण में रहते हैं। उदाहरण के लिए, किसी पंक्ति के सक्रिय होने और रीड या राइट आदेश के बीच न्यूनतम समय व्यतीत होना चाहिए। एक महत्वपूर्ण पैरामीटर को एसडीआरएएम चिप में ही प्रोग्राम किया जाना चाहिए, जिसका नाम सीएएस विलंबता है। यह रीड कमांड और डेटा बस पर दिखाई देने वाले पहले डेटा वर्ड के बीच आंतरिक संचालन के लिए अनुमत घड़ी चक्रों की संख्या है। इस मान को एसडीआरएएम चिप में स्थानांतरित करने के लिए "लोड मोड" रजिस्टर कमांड का उपयोग किया जाता है। अन्य विन्यास योग्य मापदंडों में रीड और राइट बर्स्ट की लंबाई सम्मिलित है, अर्थात प्रति रीड या राइट आदेश में स्थानांतरित किए गए शब्दों की संख्या है।

सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन, और प्राथमिक कारण है कि एसडीआरएएम ने एसिंक्रोनस रैम की जगह ले ली है, वह डीआरएएम चिप के अंदर कई आंतरिक बैंकों के लिए समर्थन है। प्रत्येक कमांड के साथ आने वाले संगृहीत एड्रेस के कुछ बिट्स का उपयोग करके, एक दूसरे संगृहीत को सक्रिय किया जा सकता है और डेटा रीड प्रारंभ किया जा सकता है, जबकि पहले संगृहीत से रीड जारी है। बैंकों को वैकल्पिक करके, एसडीआरएएम डिवाइस डेटा बस को लगातार व्यस्त रख सकता है, जिस तरह से एसिंक्रोनस डीआरएएम नहीं कर सकता है।

एकल डेटा दर तुल्यकालिक डीआरएएम
एकल डेटा दर एसडीआरएएम (एसडीआर एसडीआरएएम या एसडीआर) एसडीआरएएम की मूल पीढ़ी है; इसने प्रति घड़ी चक्र में डेटा का एकल स्थानांतरण किया।

डबल डेटा दर सिंक्रोनस डीआरएएम
डबल डेटा रेट एसडीआरएएम (डीडीआर एसडीआरएएम या डीडीआर) एसडीआरएएम का बाद का विकास था, जिसका उपयोग 2000 में पीसी मेमोरी में किया गया था। इसके बाद के संस्करणों को क्रमिक रूप से क्रमांकित किया गया है (DDR2, DDR3, आदि)। डीडीआर एसडीआरएएम आंतरिक रूप से क्लॉक रेट पर युग्म-चौड़ाई एक्सेस करता है, और प्रत्येक क्लॉक एज पर आधा स्थानांतरित करने के लिए डबल डेटा रेट इंटरफ़ेस का उपयोग करता है। DDR2 और DDR3 ने इस कारक को क्रमशः 4× और 8× तक बढ़ा दिया, क्रमशः 2 और 4 घड़ी चक्रों में 4-वर्ड और 8-वर्ड बर्स्ट प्रदान किया। आंतरिक पहुँच दर अधिकतर अपरिवर्तित है (DDR-400, DDR2-800 और DDR3-1600 मेमोरी के लिए 200 मिलियन प्रति सेकंड), लेकिन प्रत्येक पहुँच अधिक डेटा स्थानांतरित करती है।

प्रत्यक्ष रैम्बस डीआरएएम
प्रत्यक्ष रैम्बस ड्रामा (डीआरडीआरएएम) रैम्बस द्वारा विकसित किया गया था। 1999 में पहली बार मदरबोर्ड पर समर्थित, इसका उद्देश्य उद्योग मानक बनना था, लेकिन डीडीआर एसडीआरएएम ने इसे मात दे दी, जिससे 2003 तक यह तकनीकी रूप से अप्रचलित हो गया था।

रेडूसेड लेटेंसी डीआरएएम
रिड्यूस्ड लेटेंसी डीआरएएम (आरएलडीआरएएम) एक उच्च निष्पादन डबल डेटा दर (डीडीआर) एसडीआरएएम है जो उच्च बैंडविड्थ के साथ तेज, यादृच्छिक पहुंच को जोड़ती है, जो मुख्य रूप से नेटवर्किंग और कैशिंग अनुप्रयोगों के लिए है।

ग्राफिक्स रैम
ग्राफिक्स रैम एसिंक्रोनस और सिंक्रोनस डीआरएएम हैं जो वीडियो कार्ड पर पाए जाने वाले टेक्सचर मेमोरी और फ्रेम बफर जैसे ग्राफिक्स-संबंधित कार्यों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

वीडियो ड्रामा
वीडियो डीआरएएम (वीआरएएम) का एक डुअल-पोर्टेड वेरिएंट है जिसका उपयोग सामान्यतः कुछ ग्राफिक्स कार्ड में फ्रेम-बफर को स्टोर करने के लिए किया जाता था।

विंडो डीआरएएम
विंडो डीआरएएम (डब्लूआरएएम) वीआरएएम का एक प्रकार है जिसका उपयोग एक बार मैट्रोक्स मिलेनियम और ATI 3D रेज प्रो जैसे ग्राफिक्स एडेप्टर में किया जाता था। डब्लूआरएएम को वीआरएएम से बेहतर निष्पादन और अल्प लागत के लिए डिज़ाइन किया गया था। डब्लूआरएएम ने वीआरएएम की तुलना में 25% अधिक बैंडविड्थ की पेशकश की और टेक्स्ट ड्राइंग और ब्लॉक फिल जैसे सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले ग्राफिकल संचालन को तेज किया था।

मल्टीबैंक डीआरएएम
मल्टीबैंक डीआरएएम (एमडीआरएएम) मोसिस द्वारा विकसित एक प्रकार का विशेष डीआरएएम है। इसका निर्माण 256 किलोबाइट छोटे मेमोरी बैंकों से किया गया है, जो अन्तर्निहित मेमोरी फैशन में संचालित होते हैं, स्टेटिक रैंडम एक्सेस मेमोरी जैसी मेमोरी को अल्प लागत पर ग्राफिक्स कार्ड के लिए उपयुक्त बैंडविड्थ प्रदान करते हैं। एमडीआरएएम एक ही घड़ी चक्र में दो बैंकों को परिचालन की अनुमति देता है, यदि पहुंच स्वतंत्र होती तो एकाधिक समवर्ती पहुंच की अनुमति मिलती हैं। एमडीआरएएम का उपयोग मुख्य रूप से ग्राफिक कार्ड में, जैसे कि त्सेंग लैब्स ET6x00 चिपसेट वाले कार्ड में किया जाता था। इस चिपसेट पर आधारित बोर्डों में अधिकांशतः 2.25 मेगाबाइट की असामान्य क्षमता होती है क्योंकि एमडीआरएएम की ऐसी क्षमताओं के साथ अधिक आसानी से कार्यान्वित होने की क्षमता है। ग्राफ़िक्स कार्ड के साथ 2.25 मेगाबाइट एमडीआरएएम में 1024×768 के रिज़ॉल्यूशन पर 24-बिट रंग प्रदान करने के लिए पर्याप्त मेमोरी थी - जो उस समय बहुत लोकप्रिय सेटिंग थी।

सिंक्रोनस ग्राफ़िक्स रैंडम एक्सैस मैमोरी
सिंक्रोनस ग्राफिक्स रैम (एसजीआरएएम) ग्राफिक्स एडाप्टर के लिए एसडीआरएएम का विशेष रूप है। यह बिट मास्किंग (दूसरों को प्रभावित किए बिना निर्दिष्ट बिट प्लेन पर राइट) और ब्लॉक राइट (मेमोरी के ब्लॉक को एक ही रंग से भरना) जैसे कार्य जोड़ता है। वीआरएएम और डब्लूआरएएम के विपरीत एसजीआरएएम, सिंगल-पोर्टेड है। चूंकि, यह एक साथ दो मेमोरी पेज खोल सकता है, जो अन्य वीडियो रैम प्रौद्योगिकियों की दोहरी-पोर्ट प्रकृति का अनुकरण करता है।

ग्राफिक्स डबल डेटा दर एसडीआरएएम
ग्राफिक्स डबल डेटा रेट एसडीआरएएम एक प्रकार की विशेष डबल डेटा रेट सिंक्रोनस डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी है जिसे ग्राफ़िक्स प्रोसेसिंग युनिट (जीपीयू) की मुख्य मेमोरी के रूप में उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जीडीडीआर एसडीआरएएम पण्य प्रकार के डीडीआर एसडीआरएएम जैसे DDR3 से अलग है, चूंकि वे कुछ मुख्य प्रौद्योगिकियों को साझा करते हैं। उनकी प्राथमिक विशेषताएँ डीआरएएम कोर और I/O इंटरफ़ेस दोनों के लिए उच्च क्लॉक आवृत्तियाँ हैं, जो जीपीयू के लिए अधिक मेमोरी बैंडविड्थ प्रदान करती हैं। 2020 तक, जीडीडीआर की सात क्रमिक पीढ़ियाँ हैं: GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5, GDDR5X, GDDR6 और GDDR6X।

(छद्मस्थैतिक) स्यूडोस्टैटिक रैम
स्यूडोस्टैटिक रैम (पीएसआरएएम या पीएसडीआरएएम) डायनामिक रैम है जिसमें बिल्ट-इन रिफ्रेश और एड्रेस-कंट्रोल परिपथिकी होती है जिससे कि यह स्टैटिक रैम (एसआरएएम) के समान व्यवहार कर सके। यह वास्तविक एसआरएएम के उपयोग में आसानी के साथ डीआरएएम के उच्च घनत्व को जोड़ता है। पीएसआरएएम का उपयोग एप्पल आईफोन और अन्य एम्बेडेड सिस्टम जैसे एक्सफ्लार प्लेटफ़ॉर्म में किया जाता है। कुछ डीआरएएम घटकों में सेल्फ-रीफ्रेश मोड होता है। चूंकि इसमें वही लॉजिक सम्मिलित है जो छद्म स्थैतिक ऑपरेशन के लिए आवश्यक है, यह मोड अधिकांशतः स्टैंडबाय मोड के बराबर होता है। यह मुख्य रूप से सिस्टम को डीआरएएम में संग्रहीत डेटा को खोए बिना बिजली बचाने के लिए अपने डीआरएएम नियंत्रक के संचालन को निलंबित करने की अनुमति देने के लिए प्रदान किया जाता है, न कि एक अलग डीआरएएम नियंत्रक के बिना संचालन की अनुमति देने के लिए जैसा कि उल्लिखित पीएसआरएएम में है।

पीएसआरएएम का ईडीआरएएम संस्करण मोसिस द्वारा 1T-एसआरएएम नाम से बेचा गया था। यह छोटे डीआरएएम बैंकों का सेट है जिसके सामने एसआरएएम कैचे होता है जो इसे वास्तविक एसआरएएम की तरह व्यवहार करता है। इसका उपयोग निनटेंडो गेमक्यूब और डब्ल्यूआईआई वीडियो गेम कंसोल में किया जाता है।

साइप्रस सेमीकंडक्टर का हाइपररैम एक प्रकार का पीएसआरएएम है जो जेईडीईसी अनुरूप 8-पिन हाइपरबस या ऑक्टल एक्सएसपीआई इंटरफ़ेस का समर्थन करता है।

यह भी देखें

 * डीआरएएम मान निर्धारण
 * फ्लैश मेमोरी
 * डिवाइस बिट दर की सूची
 * मेमोरी संगृहीत
 * मेमोरी ज्यामिति

बाहरी संबंध

 * Logarithmic graph 1980–2003 showing size and cycle समय.
 * Benefits of Chipkill-Correct ईसीसीfor PC Server Main Memory — A 1997 discussion of एसडीआरएएम reliability—some interesting information on "soft errors" from cosmic rays, especially with respect to error-correcting code schemes
 * Tezzaron Semiconductor Soft Error White Paper 1994 literature review of memory error rate measurements.
 * Ars Technica: रैंडम एक्सैस मैमोरी Guide
 * A detailed description of current डीआरएएम technology.
 * Multi-port Cache डीआरएएम — MP-रैंडम एक्सैस मैमोरी
 * A detailed description of current डीआरएएम technology.
 * Multi-port Cache डीआरएएम — MP-रैंडम एक्सैस मैमोरी