DRAM工作原理与内存知识详解
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更新于2024-07-31
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"本文主要介绍了动态随机访问内存(DRAM)的工作原理及其在主存中的重要角色。DRAM是现代计算机系统中广泛使用的内存类型,因其成本效益、高速度、高密度和大规模生产等优势成为主存的主要选择。同时,文中也提到了内存容量的计量单位,如K、M、G的含义及其在计算机工程中的特定定义。"
正文:
动态随机访问内存(DRAM)是计算机内存的一种主要类型,与静态随机访问内存(SRAM)相比,DRAM每个存储单元由一个电容器和一个晶体管组成,这使得它具有更小的尺寸。尽管DRAM的每个单元存储数据的方式比SRAM简单,但它只需要四个晶体管,而SRAM则需要六个,这使得DRAM在制造成本上更具优势。
DRAM的结构被划分为银行(banks)、行(rows)和列(columns)。这样的设计允许对每个银行进行独立控制,提高了数据访问的效率。例如,当一个银行正在执行读写操作时,其他银行可以同时准备下一次的数据传输,从而提高了整体性能。
主内存,也就是我们通常所说的RAM,是计算机中所有活动的基础。无论是运行程序、处理数据还是临时存储信息,都依赖于主内存。主内存的容量通常在100MB到100GB之间,且具有随机访问的能力,即任何位置的数据都可以在大致相同的访问时间内被读取或写入。典型的访问时间大约在10到100纳秒之间。
选择DRAM作为主内存的主要原因在于其经济效益。由于DRAM的芯片面积相对较小,制造成本较低。此外,相比于硬盘驱动器(HDD)和闪存,DRAM提供了更高的读写速度。高密度特性使得单个芯片就能存储约千兆字节(GByte)的数据,这对于需要大量内存的现代应用至关重要。最后,DRAM的大规模生产使得其价格进一步降低,成为了个人计算机和服务器系统的首选内存类型。
在计算机工程中,内存容量通常用K、M、G等符号表示。K代表1024(2的10次方),M代表1048576(2的20次方),G代表1073741824(2的30次方)。这些单位是基于二进制系统,与传统的公制系统中的1000有所不同,以更好地适应计算机内部的二进制计算需求。
DRAM凭借其低成本、高速度、高密度以及大规模生产能力,在现代计算机系统中扮演着不可或缺的角色。理解DRAM的工作原理对于优化系统性能和理解计算机内存管理至关重要。
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