"本文主要介绍了RAM电路结构,包括静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)两种类型,以及半导体存储器在计算机中的分类和作用。"
在微机原理和半导体存储器领域,RAM(Random Access Memory)是计算机中至关重要的组成部分。RAM电路结构主要分为静态RAM(Static RAM)和动态RAM(Dynamic RAM)两种。
1. 静态RAM(SRAM):
SRAM使用触发器来存储信息,因此具有较高的读写速度。它不需要周期性地刷新数据,这使得SRAM的稳定性较好。常见的SRAM芯片如6264 (8k*8位),62256 (32K*8位),以及62010 (128K*8位)常用于高速缓存(CACHE)和其他需要快速访问的应用中,但其成本相对较高且功耗较大。
2. 动态RAM(DRAM):
DRAM利用电容存储信息,虽然它的存储密度较高,但因为电容存在漏电现象,所以必须定期进行刷新操作以保持数据。这种刷新通常是按行进行的。由于DRAM的制造成本较低,它成为了大多数计算机主存的主要选择。然而,DRAM的读写速度相对较慢,且需要额外的刷新电路。
存储器在计算机中的分类主要包括内部存储器和外部存储器:
- 内部存储器,也称为内存,包括:
- 内部CACHE:位于CPU内部,作为高速缓冲,分为一级CACHE和二级CACHE。
- 外部CACHE:位于主板上,作为主存和内部CACHE之间的缓冲。
- 主存储器:主要的工作区域,要求速度快、体积小、容量大,通常由半导体存储器构成。
- 外部存储器:通常通过总线接口连接到系统,如磁盘和光盘,提供大容量存储,数据在断电后不会丢失,但速度相对较慢。
半导体存储器的类型主要有:
- 双极性TTL电路:速度快但功耗大、成本高。
- MOS电路:包括NMOS和CMOS,CMOS因集成度高、功耗低、成本低而广泛使用。
- 电荷耦合器:速度快,但成本较高。
在半导体存储器的存储功能分类中:
- RAM允许随机读写,是计算机主存的基础。
- ROM(只读存储器)只能读取,但在断电后仍能保持数据。ROM又分为掩膜ROM(内容在制造时固定)、可编程只读存储器(PROM,一次性编程)、紫外线擦除可编程只读存储器(EPROM)和电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)等,它们各自有不同的编程和使用特性。
这些存储技术的选择和应用取决于具体系统的需求,如速度、容量、成本和数据持久性。在现代计算机系统中,优化存储层次结构,平衡性能与成本,是设计高效计算平台的关键。