SDRAM架构包含许多存储单元，这些存储单元组成行和列的二维阵列。要选择某一个比特，需首先确定对应的行，然后确定对应的列。当对应的行开启时，可以访问多个列，从而提高连续读/写的速度并降低延迟。

为了增加字容量，存储器使用多个阵列，这样当需要进行一次读/写操作时，存储器只需要寻址一次访问每个阵列中的1个比特。

为了增加存储器的整体容量，SDRAM的内部结果还包含多个bank。这些bank互相交织，进一步提高了性能，并可以独立寻址。

当需要执行读或写操作时，首先存储器控制器发出ACTIVE命令，激活对应的行和bank。操作执行完毕后，PRECHARGE命令关闭一个或多个bank中的一个对应的行。除非之前的行被关闭，否则无法打开新的行。

SDRAM的操作通过如下的控制信号实现：片选(CS)、数据屏蔽(DQM)、写使能(WE)、行地址选通(RAS)和列地址选通(CAS)。后面的三个信号决定发出哪个命令，如下表所示：

SDRAM已发展了数代：最早的版本是单倍数据速率(SDR)型SDRAM，其内部时钟频率和I/O速率相同。SDR型SDRAM一个时钟周期只能读或写一次，在开始下个操作之前必须等待当前操作完成。

双倍数据率(DDR)型SDRAM通过在两个时钟边沿传送数据，在不提高时钟频率的情况下使I/O传送的速度加倍，从而实现了更大的带宽。这是采用一种2n预读取的架构，其内部数据路径是外部总线宽度的两倍，允许内部频率是外部传送速度的一半。对于每个读操作，可获取2个外部字；而对于每个写操作，两个外部数据字在内部合并，并在一个周期内写入。DDR1是一种真正的源同步设计，通过使用双向数据选通在一个时钟周期捕捉两次数据。

Teledyne-e2v最近发布了第一款面向宇航应用的耐辐射DDR4 SDRAM。DDR4T04G72是一款72比特4GB(32Gb)的存储器，目标I/O速度2400MT/s，有效带宽153.6 Gbps（带ECC）或172.8 Gbps(不带ECC)。器件的封装是紧凑的15x20x1.92mm的PBGA，包含391个焊球，间距0.8mm。这款器件可提供-55℃到+125℃和-40℃到+105℃两种温度范围，其有铅的版本经过NASA Level 1和ESCC class 1的质量认证。将来也有计划发布8GB(64Gb)的版本。

耐辐射DDR4T04G72, 4 GB DDR4存储器,对于防辐射性能，DDR4T04G72的SEL阈值超过60.8 MeV.cm2/mg，SEU和SEFI的阈值分别是8.19和2.6 MeV.cm2/mg。

4GB DDR4T04G72是一款包含5个裸片的MCM，其中4个是1 GB(8 Gb)的存储容量，512 Mb x 16 bits结构，分为两个组，每个组有4个bank。

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