- 主存主要由 DRAM 实现，靠近处理器的那一层，也就是 Cache 则是用 SRAM 实现，都是易失性的存储器，DRAM 每比特成本低于 SRAM，速度也慢于 SRAM，价格差异主要是 DRAM 需要更多的硅。
一、DRAM 和 SRAM
1、回顾
- 把存放一个二进制位的物理器件称为存储元，是存储器的最基本构件。
- 地址码相同的多个存储元构成一个存储单元。
- 存储单元再组成存储体，进而构成存储器。
2、SRAM 的工作原理
- SRAM，也就是静态随机存储器，其存储元采用双稳态触发器（六晶体管MOS）进行信息记忆，因此信息被读出后，仍保持原状态而不需要再生。SRAM 的特点就是存取速度快，缺点是集成度低、功耗大；一般用于制作 Cache 层。
3、DRAM 工作原理
- DRAM，也就是动态随机存储器，采用存储元电路中栅极电容上的电荷进行信息存储，其基本存储元通常只使用一个晶体管，因此可以比 SRAM 的密度高很多。在地址上采用地址复用技术，地址线为原来的1/2，地址信号分行、列两次传输。优点是易集成、位价低、容量大和功耗低，缺点就是速度比较慢；DRAM 一般用于制作主存。
3.1、电荷维持时长
- DRAM 电容上的电荷一般只能维持 1~2 ms，即便电源不断供电信息也会消失，因此需要每隔一段时间进行刷新，常取 2 ms，称为刷新周期，刷新方式有：集中刷新、分散刷新和异步刷新。
1）集中刷新：
- 指在一个刷新周期内，利用一段固定的时间，依次对存储器的所有行进行逐一再生，此期间停止对存储器的读写操作，称为“死时间”，也称访存“死区”。其优点就是读写操作时不受刷新工作的影响，因此系统的存取速度较高；缺点就是在刷新期间不能访问存储器。
2）分散刷新：
- 将每行的刷新分散到各个工作周期中，因此存储器的工作周期分为前后两部分，前半部分用于正常的读写操作，后半部分用于刷新某一行。这种方式的优点就是没有“死区”，但因此增加了系统的存取周期，往往时芯片存取周期的两倍，降低了整机的速度。
3）异步刷新
- 该方法是前两种方法的结合，有着缩短“死时间”的同时充分利用最大刷新间隔 2 ms 的特点，具体就是将刷新周期除以行数，得到两次刷新操作之间的时间间隔 t，利用逻辑电路每隔时间 t 产生一次刷新请求。从而避免让 CPU 连续等待的时间过长，也减少刷新次数，提高整机工作效率。
4）透明刷新
- 将刷新安排在不需要访问存储器的译码阶段，既不会加长存取周期也不会产生“死时间”，是分散刷新的一种发展，称之为“透明刷新”。
5）刷新要注意的问题
- ① 刷新对 CPU 是透明的，即刷新不依赖于外部的访问
- ② 动态 RAM 的刷新单位是行，因此刷新操作仅需要行地址
- ③ 刷新操作类似于读操作，不同在于刷新操作仅给栅极电容补充电荷而不需要信息输出，也不需要选片。
6）刷新与易失性存储器的区别
- 易失性是指断电后数据丢失，SRAM 和 DRAM 都符合；但是需要刷新的只有 DRAM。
4、读写周期
- DRAM 和 SRAM 都是 RAM，因此读写周期主要针对 RAM。
4.1、读周期
4.2、写周期
5、SRAM 和 DRAM 的各自特点
二、ROM
- ROM，也就是只读存储器，顾名思义，这种存储器允许读取内容，但不许写入信息。
1、ROM 的特点
- 虽然 ROM 也是随机存储器，但是与 RAM 有着很大的不同，ROM 一旦有了信息便不会轻易改变，断电也不会丢失，其显著 特点如下：
- 1）结构简单，位密度比可读可写存储器高；
- 2）非易失性，可靠性高。
2、ROM 的种类
- 根据制作工艺，ROM 可分为：掩模式只读存储器（MROM）、一次可编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）、闪速存储器（Flash Memory）和固态硬盘（Solid State Drivers）
1）MROM
- 这种类型存储器的内容往往有半导*造厂商按用户提出的要求在芯片的生产过程中直接写入，写入以后便不会改变；具有可靠性高，集成度高，价格便宜的优点，缺点就是灵活性很差。
2）PROM
- PROM 允许用户利用专门设备，如编程器写入程序，一旦写入，内容就无法改变。
3）EPROM
- EPROM 允许多次修改内容，修改时先将原有内容擦除，再编程；EPROM 可分为紫外线擦除（UVEPROM）和电擦除（E^2 PROM)，虽然可读可写，但是无法取代 RAM，因为 EPROM 的编程次数有限，而且写入速度很慢。
4）Flash Memory
- 这种 ROM 可以在不加电的情况下长期保存信息，又可以在加电的时候快速擦除重写内容，比起 EPROM 价格便宜，集成度也高。
5）SSD
- 基于闪存的固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH 芯片）组成，保留了 Flash Memory 长期保存信息、快速擦除与重写的特点，比传统硬盘具有读写速度快、低功耗的特点，但是价格不便宜。
三、存储器的基本组成
- 由存储元件构成的存储体是存储器的核心。存储元件也就是记忆单元，记忆单元具有两种稳态的能表示二进制 0 和 1 的物理器件。通常为了组织信息的存储，必须对存储单元进行编号，也就是编址；编制单位是指具有相同地址的存储元件构成的一个单位，可按字编址、字节编址，现代计算机中普遍采用字节编址，一个地址中有 1 字节。
上一篇
