电脑卡顿、程序闪退，当你气愤地抱怨内存不够用时，你可能从没想过，让你抓狂的元凶竟然是那些比头发丝还细的电容和晶体管。
DRAM的组成其实很简单——每个存储单元就像一个小小的“充电宝”，由一个晶体管和一个电容组成，这就是业内人士常说的1T1C结构-1。
电容负责存储电荷，有电荷代表“1”，没电荷就是“0”；晶体管则像个开关，控制着数据的读取和写入-2。
你别不信哈，让咱们电脑能同时开几十个网页、运行大型游戏的内存，核心竟然如此朴实无华。每个DRAM单元，就是一个晶体管加一个电容的黄金搭档-1。
电容，说白了就是个迷你“充电宝”。它存储电荷来代表数据，有电是“1”，没电是“0”-2。晶体管则扮演着智能门卫的角色，控制着数据进出。
这个简单的1T1C设计成就了DRAM的高密度和低成本，但也带来了它的致命弱点——易失性。就像不充电的充电宝会慢慢掉电一样，电容上的电荷也会泄露，必须定期刷新-9。
单个1T1C单元当然存不了多少信息。所以DRAM芯片中，这些单元被组织成二维行列结构，就像一张巨大的棋盘-1。
当CPU要访问某个数据时，它首先发送行地址，激活一整行单元，将它们的数据读取到行缓存中。然后再发送列地址，从行缓存中精确定位到想要的数据-1。
这种行列寻址方式可真是聪明，它能大大减少地址线的数量。最早期的DRAM芯片就采用地址复用技术，把地址分两次传送，让芯片引脚减少一半-6。
更绝的是，每个单元并不直接连到外部，而是通过位线连接到感测放大器。这些放大器就像是数据的中转站，能把电容微弱的电荷信号放大识别-2。
说到这儿，你可能会发现DRAM的设计有种“先天不足”的美。这种以电荷存储数据的方式，注定了它的脆弱性。
由于晶体管存在漏电流，即使开关关闭，电荷也会慢慢溜走-2。电容本身也会自然放电，如果不采取措施，宝贵的数据几毫秒内就会消失得无影无踪-9。
这就引出了DRAM最重要的维护工作——定期刷新。目前的行业标准是每64毫秒必须对所有单元进行一次全面刷新-4。
刷新过程其实很简单：读取一整行数据，然后用感测放大器锁存的信息重新写入这一行。相当于给那些“掉电”的充电宝重新充满-2。
一个DRAM单元组成的二维阵列，被称为一个“存储体”。多个存储体组成一个芯片，多个芯片又并排组成一个“秩”-1。
我们平常在电脑城看到的内存条，专业名称是DIMM。它正反两面通常各有8个芯片，每一面的芯片组成一个秩，所以一根标准内存条往往包含两个秩-1。
CPU与内存条之间的数据通道也有讲究。现代电脑多采用多通道设计，相当于在CPU和内存之间建了多条高速公路，数据传输效率大幅提升-1。
DRAM的微缩之路越走越难，简直就像在针尖上跳舞。当工艺尺寸缩小到10纳米级别时，那个小小的电容就变得极难制造-3。
电容必须保持一定容量才能可靠存储数据，但面积缩小意味着电容值下降。工程师们不得不把电容做成高高的圆柱体，纵横比甚至达到惊人的1：50-4。
晶体管方面，漏电流控制成为巨大挑战。短通道效应导致栅极对电流的控制力减弱，电荷更容易逃逸-4。为解决这些问题，业界尝试了各种新型晶体管结构，从凹槽式通道到鞍鳍设计，不一而足-4。
未来DRAM的发展呈现两条路径：一条是继续改进传统1T1C结构，比如引入EUV光刻技术；另一条是探索全新结构，如2T0C设计，它用两个晶体管替代电容，可实现更长的数据保持时间-3。
当你再次面对电脑卡顿，低头看看机箱里的内存条：那里面是数百亿个微小的电容和晶体管，正以每秒数十亿次的频率进行着电荷的存储、读取与刷新。晶体管控制着数据的闸门，电容则用电荷的存亡忠实地记录着每一个比特-1-2。
这些简单结构的大规模组合，支撑着从智能手机到超级计算机的整个数字世界，它们需要的，只是每64毫秒一次温柔的电荷刷新-4。
