- 中文名
- 随机存取存储器
- 外文名
- random access memory
- 存储原理
- 由触发器存储数据
- 单元结构
- 六管NMOS或OS构成
- 简 称
- RAM
所谓“随机存取”,指的是当存储器中的数据被读取或写入时,所需要的时间与这段信息所在的位置或所写入的位置无关。相对的,读取或写入顺序访问(Sequential Access)存储设备中的信息时,其所需要的时间与位置就会有关系。它主要用来存放操作系统、各种应用程序、数据等。 [3]
当RAM处于正常工作时,可以从RAM中读出数据,也可以往RAM中写入数据。与ROM相比较,RAM的优点是读/写方便、使用灵活,特别适用于经常快速更换数据的场合。 [4]
当电源关闭时,RAM不能保留数据。如果需要保存数据,就必须把它们写入一个长期的存储设备中(例如硬盘)。 [3]
现代的随机存取存储器几乎是所有访问设备中写入和读取速度最快的,存取延迟和其他涉及机械运作的存储设备相比,也显得微不足道。 [3]
现代的随机存取存储器依赖电容器存储数据。电容器充满电后代表1(二进制),未充电的代表0。由于电容器或多或少有漏电的情形,若不作特别处理,数据会渐渐随时间流失。刷新是指定期读取电容器的状态,然后按照原来的状态重新为电容器充电,弥补流失了的电荷。需要刷新正好解释了随机存取存储器的易失性。 [3]
(3)读/写控制器。访问RAM时,对被选中的寄存器进行读操作还是进行写操作,是通过读写信号来进行控制的。读操作时,被选中单元的数据经数据线、输入/输出线传送给CPU(中央处理单元);写操作时,CPU将数据经输入/输岀线、数据线存入被选中单元。 [6]
(4)输入/输出。RAM通过输入/输岀端与计算机的CPU交换数据,读出时它是输岀端,写入时它是输入端,一线两用。由读/写控制线控制。输入/输出端数据线的条数,与一个地址中所对应的寄存器位数相同,也有的RAM芯片的输入/输出端是分开的。通常RAM的输出端都具有集电极开路或三态输出结构。 [6]
(5)片选控制。由于受RAM的集成度限制。一台计算机的存储器系统往往由许多RAM组合而成。CPU访问存储器时,一次只能访问RAM中的某一片(或几片),即存储器中只有一片(或几片)RAM中的一个地址接受CPU访问,与其交换信息,而其他片RAM与CPU不发生联系,片选就是用来实现这种控制的。通常一片RAM有一根或几根片选线,当某一片的片选线接入有效电平时,该片被选中,地址译码器的输出信号控制该片某个地址的寄存器与CPU接通;当片选线接入无效电平时,则该片与CPU之间处于断开状态。 [6]
静态存储单元是在静态触发器的基础上附加门控管而构成的。因此,它是靠触发器的自保功能存储数据的。SRAM存放的信息在不停电的情况下能长时间保留,状态稳定,不需外加刷新电路,从而简化了外部电路设计。但由于SRAM的基本存储电路中所含晶体管较多,故集成度较低,且功耗较大。 [7]
SRAM特点如下:
●缺点:元件数多、集成度低、运行功耗大。 [8]
DRAM利用电容存储电荷的原理保存信息,电路简单,集成度高。由于任何电容都存在漏电,因此,当电容存储有电荷时,过一段时间由于电容放电会导致电荷流失,使保存信息丢失。解决的办法是每隔一定时间(一般为2ms)须对DRAM进行读出和再写入,使原处于逻辑电平“l”的电容上所泄放的电荷又得到补充,原处于电平“0”的电容仍保持“0”,这个过程叫DRAM的刷新。 [7]
DRAM特点如下:
●存储原理:利用MOS管栅极电容可以存储电荷的原理,需刷新(早期:三管基本单元;之后:单管基本单元)。 [8]
●刷新(再生):为及时补充漏掉的电荷以避免存储的信息丢失,必须定时给栅极电容补充电荷的操作。 [8]
●优点: 集成度远高于SRAM、功耗低,价格也低。 [8]
在计算机中,RAM 、ROM都是数据存储器。RAM 是随机存取存储器,它的特点是易挥发性,即掉电失忆。ROM 通常指固化存储器(一次写入,反复读取),它的特点与RAM 相反。举个例子来说也就是,如果突然停电或者没有保存就关闭了文件,那么ROM可以随机保存之前没有储存的文件但是RAM会使之前没有保存的文件消失。 [8]
在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件,对于计算机来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存),辅助存储器又称外存储器(简称外存)。外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相比就显得慢的多。内存指的就是主板上的存储部件,是CPU直接与之沟通,并用其存储数据的部件,存放当前正在使用(即执行中)的数据和程序,它的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路,内存只用于暂时存放程序和数据,一旦关闭电源或发生断电,其中的程序和数据就会丢失。 [8]