隨機存取存儲器

由觸發器存儲數據

隨機存取存儲器(random access memory,RAM)又稱作“隨機存儲器”,是與CPU直接交換數據的內部存儲器,也叫主存(內存)。它可以隨時讀寫,而且速度很快,通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲媒介。存儲單元的內容可按需隨意取出或存入,且存取的速度與存儲單元的位置無關的存儲器。這種存儲器在斷電時將丟失其存儲內容,故主要用於存儲短時間使用的程序。按照存儲單元的工作原理,隨機存儲器又分為靜態隨機存儲器(英文:Static RAM,SRAM)和動態隨機存儲器(英文Dynamic RAM,DRAM)。

簡介


存儲器是數字系統中用以存儲大量信息的設備或部件,是計算機和數字設備中的重要組成部分。存儲器可分為隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)兩大類。
隨機存取存儲器(RAM)既可向指定單元存入信息又可從指定單元讀出信息。任何RAM中存儲的信息在斷電后均會丟失,所以RAM是易失性存儲器。
ROM為只讀存儲器,除了固定存儲數據、表格、固化程序外,在組合邏輯電路中也有著廣泛用途。

特點


隨機存取
隨機存取存儲器
隨機存取存儲器
所謂“隨機存取”,指的是當存儲器中的數據被讀取或寫入時,所需要的時間與這段信息所在的位置或所寫入的靜態隨機存取存儲器位置無關。相對的,讀取或寫入順序訪問(Sequential Access)存儲設備中的信息時,其所需要的時間與位置就會有關係。它主要用來存放操作系統、各種應用程序、數據等。
當RAM處於正常工作時,可以從RAM中讀出數據,也可以往RAM中寫入數據。與ROM相比較,RAM的優點是讀/寫方便、使用靈活,特別適用於經常快速更換數據的場合。
易失性
當電源關閉時,RAM不能保留數據。如果需要保存數據,就必須把它們寫入一個長期的存儲設備中(例如硬碟)。
RAM的工作特點是通電后,隨時可在任意位置單元存取數據信息,斷電后內部信息也隨之消失。
對靜電敏感
正如其他精細的集成電路,隨機存取存儲器對環境的靜電荷非常敏感。靜電會幹擾存儲器內電容器的電荷,引致數據流失,甚至燒壞電路。故此觸碰隨機存取存儲器前,應先用手觸摸金屬接地。
訪問速度
現代的隨機存取存儲器幾乎是所有訪問設備中寫入和讀取速度最快的,存取延遲和其他涉及機械運作的存儲設備相比,也顯得微不足道。
需要刷新(再生)
現代的隨機存取存儲器依賴電容器存儲數據。電容器充滿電後代表1(二進位),未充電的代表0。由於電容器或多或少有漏電的情形,若不作特別處理,數據會漸漸隨時間流失。刷新是指定期讀取電容器的狀態,然後按照原來的狀態重新為電容器充電,彌補流失了的電荷。需要刷新正好解釋了隨機存取存儲器的易失性。

組成

 語音
RAM由存儲矩陣、地址解碼器、讀/寫控制器、輸入/輸出、片選控制等幾部分組成。
(1)存儲矩陣。如圖所示,RAM的核心部分是一個寄存器矩陣,用來存儲信息,稱為存儲矩陣。
(2)地址解碼器。地址解碼器的作用是將寄存器地址所對應的二進位數譯成有效的行選信號和列選信號,從而選中該存儲單元。
(3)讀/寫控制器。訪問RAM時,對被選中的寄存器進行讀操作還是進行寫操作,是通過讀寫信號來進行控制的。讀操作時,被選中單元的數據經數據線、輸入/輸出線傳送給CPU(中央處理單元);寫操作時,CPU將數據經輸入/輸岀線、數據線存入被選中單元。
(4)輸入/輸出。RAM通過輸入/輸岀端與計算機的CPU交換數據,讀出時它是輸岀端,寫入時它是輸入端,一線兩用。由讀/寫控制線控制。輸入/輸出端數據線的條數,與一個地址中所對應的寄存器位數相同,也有的RAM晶元的輸入/輸出端是分開的。通常RAM的輸出端都具有集電極開路或三態輸出結構。
(5)片選控制。由於受RAM的集成度限制。一台計算機的存儲器系統往往由許多RAM組合而成。CPU訪問存儲器時,一次只能訪問RAM中的某一片(或幾片),即存儲器中只有一片(或幾片)RAM中的一個地址接受CPU訪問,與其交換信息,而其他片RAM與CPU不發生聯繫,片選就是用來實現這種控制的。通常一片RAM有一根或幾根片選線,當某一片的片選線接入有效電平時,該片被選中,地址解碼器的輸出信號控制該片某個地址的寄存器與CPU接通;當片選線接入無效電平時,則該片與CPU之間處於斷開狀態。

類別


隨機存取存儲器
隨機存取存儲器
根據存儲單元的工作原理不同, RAM分為靜態RAM和動態RAM。
靜態隨機存儲器(SRAM)
靜態存儲單元是在靜態觸發器的基礎上附加門控管而構成的。因此,它是靠觸發器的自保功能存儲數據的。SRAM存放的信息在不停電的情況下能長時間保留,狀態穩定,不需外加刷新電路,從而簡化了外部電路設計。但由於SRAM的基本存儲電路中所含晶體管較多,故集成度較低,且功耗較大。
SRAM特點如下:
●優點:速度快、使用簡單、不需刷新、靜態功耗極低;常用作Cache。
●缺點:元件數多、集成度低、運行功耗大。
●常用的SRAM集成晶元:6116(2K×8位),6264(8K×8位),62256(32K×8位),2114(1K×4位)。
隨機存取存儲器
隨機存取存儲器

隨機存儲器

rom -read only memory 只讀存儲器
①簡單地說,在計算機中,RAM 、ROM都是數據存儲器。RAM 是隨機存取存
動態隨機存取存儲器
隨機存取存儲器
隨機存取存儲器
儲器,它的特點是易揮發性,即掉電失憶。ROM 通常指固化存儲器(一次寫入,反覆讀取),它的特點與RAM 相反。ROM又分一次性固化、光擦除和電擦除重寫三種類型。舉個例子來說也就是,如果突然停電或者沒有保存就關閉了文件,那麼ROM可以隨機保存之前沒有儲存的文件但是RAM會使之前沒有保存的文件消失。

內存

在計算機的組成結構中,有一個很重要的部分,就是存儲器。存儲器是用來存儲程序和數據的部件,對於計算機來說,有了存儲器,才有記憶功能,才能保證正常工作。存儲器的種類很多,按其用途可分為主存儲器和輔助存儲器,主存儲器又稱內存儲器(簡稱內存),輔助存儲器又稱外存儲器(簡稱外存)。外存通常是磁性介質或光碟,像硬碟,軟盤,磁帶,CD等,能長期保存信息,並且不依賴於電來保存信息,但是由機械部件帶動,速度與CPU相比就顯得慢的多。內存指的就是主板上的存儲部件,是CPU直接與之溝通,並用其存儲數據的部件,存放當前正在使用的(即執行中)的數據和程序,它的物理實質就是一組或多組具備數據輸入輸出和數據存儲功能的集成電路,內存只用於暫時存放程序和數據,一旦關閉電源或發生斷電,其中的程序和數據就會丟失。
從一有計算機開始,就有內存。內存發展到今天也經歷了很多次的技術改進,從最早的DRAM一直到FPMDRAM、EDODRAM、SDRAM等,內存的速度一直在提高且容量也在不斷的增加。今天,伺服器主要使用的是什麼樣的內存呢?目前,IA架構的伺服器普遍使用的是REGISTERED
快速周期隨機存取存儲器
隨機存取存儲器
隨機存取存儲器
ECCSDRAM。
既然內存是用來存放當前正在使用的(即執行中)的數據和程序,那麼它是怎麼工作的呢?我們平常所提到的計算機的內存指的是動態內存(即DRAM),動態內存中所謂的"動態",指的是當我們將數據寫入DRAM后,經過一段時間,數據會丟失,因此需要一個額外設電路進行內存刷新操作。具體的工作過程是這樣的:一個DRAM的存儲單元存儲的是0還是1取決於電容是否有電荷,有電荷代表1,無電荷代表0。但時間一長,代表1的電容會放電,代表0的電容會吸收電荷,這就是數據丟失的原因;刷新操作定期對電容進行檢查,若電量大於滿電量的1/2,則認為其代表1,並把電容充滿電;若電量小於1/2,則認為其代表0,並把電容放電,藉此來保持數據的連續性。

存儲單元


靜態存儲單元(SRAM)
●存儲原理:由觸發器存儲數據
●單元結構:六管NMOS或OS構成
●優點:速度快、使用簡單、不需刷新、靜態功耗極低;常用作Cache
●缺點:元件數多、集成度低、運行功耗大
●常用的SRAM集成晶元:6116(2K×8位),6264(8K×8位),62256(32K×8位),2114(1K×4位)
動態存儲單元(DRAM)
●存貯原理:利用MOS管柵極電容可以存儲電荷的原理,需刷新(早期:三管基本單元;之後:單管基本單元)
●刷新(再生):為及時補充漏掉的電荷以避免存儲的信息丟失,必須定時給柵極電容補充電荷的操作
●刷新時間:定期進行刷新操作的時間。該時間必須小於柵極電容自然保持信息的時間(小於2ms)。
●優點:集成度遠高於SRAM、功耗低,價格也低
●缺點:因需刷新而使外圍電路複雜;刷新也使存取速度較SRAM慢,所以在計算機中,DRAM常用於作主存儲器。
儘管如此,由於DRAM存儲單元的結構簡單,所用元件少,集成度高,功耗低,所以已成為大容量RAM的主流產品。

其他


RAM:一種音頻格式,可以用千千靜聽播放。RA、RAM和RM都是Real公司成熟的網路音頻格式,採用了"音頻流"技術,所以非常適合網路廣播。在製作時可以加入版權、演唱者、製作者、Mail和歌曲名稱等信息。
RA可以稱為網際網路上多媒體傳播的霸主,適合於網路上進行實時播放,是目前在線收聽網路音樂最好的一種格式。
RAM:角色/職責分配矩陣,就是將WBS(工作分解結構)中的每一項工作指派到OBS(組織分解結構)中的執行人員所形成的一個矩陣,是人力資源管理用詞。
RAM: Radar absorbing Material 雷達吸波材料,是指能夠通過自身的吸收作用減小目標雷達散射截面(RCS)的材料。
RAM: Relative Atomic Mass 相對原子質量(原子量)
RAM相關專業術語:
1.
Ram mobile data
隨機存取存儲器可移動數據
2.
memory, random access ( RAM )
隨機存取存儲器
3.
random access memory disk ( RAM disk)
隨機存取存儲器磁碟
4.
random access memory ( RAM )
隨機存取存儲器
5.
Scalable Enhanced Twin-transistor RAM
可擴展增強式雙晶體管隨機存取存儲器
6.
Scalable Enhanced Twin-transistor RAM
可擴展增強式雙晶體管隨機存取存儲器
7.
Magnetoresistive RAM
磁阻 RAM
8.
Fast Cycle RAM
快速讀寫周期 RAM
9.
Digital Versatile Disc- RAM
數字通用 RAM 盤
10.
Card Random Access Memory
卡式 RAM
11.
Burst Static RAM
猝發靜態 RAM ,突發靜態隨機存取存儲器