關(guān)于隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的全面解析

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器為什么叫隨機(jī)存取存儲(chǔ)器？

1、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器是根據(jù)地址訪問(wèn)數(shù)據(jù)，而不是順序的訪問(wèn)數(shù)據(jù)。

2、隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器，或稱隨機(jī)存取記憶體（Random Access Memory，簡(jiǎn)稱RAM），是一種在計(jì)算機(jī)中用來(lái)暫時(shí)保存數(shù)據(jù)的元件。它可以隨時(shí)讀寫，而且速度很快，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運(yùn)行中的程式之臨時(shí)資料存儲(chǔ)媒介。它可以令電腦的容量提升，不同隨機(jī)存取記憶體也有不同的容量。

所謂「隨機(jī)訪問(wèn)」，指的是當(dāng)存儲(chǔ)器中的訊息被讀取或?qū)懭霑r(shí)，所需要的時(shí)間與這段信息所在的位置無(wú)關(guān)。相對(duì)的，存取順序訪問(wèn)（SequenTIal Access）存儲(chǔ)設(shè)備中的信息時(shí)，其所需要的時(shí)間與位置就會(huì)有關(guān)系（如磁帶）。

當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)RAM不能保留數(shù)據(jù)。如果需要保存數(shù)據(jù)，就必須把它們寫入一個(gè)長(zhǎng)期的儲(chǔ)存設(shè)備中（例如硬碟）。所以叫隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器簡(jiǎn)介

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（random access memory，RAM）又稱作“隨機(jī)存儲(chǔ)器”，是與CPU直接交換數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲(chǔ)器，也叫主存（內(nèi)存）。它可以隨時(shí)讀寫，而且速度很快，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運(yùn)行中的程序的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒介。

存儲(chǔ)單元的內(nèi)容可按需隨意取出或存入，且存取的速度與存儲(chǔ)單元的位置無(wú)關(guān)的存儲(chǔ)器。這種存儲(chǔ)器在斷電時(shí)將丟失其存儲(chǔ)內(nèi)容，故主要用于存儲(chǔ)短時(shí)間使用的程序。 按照存儲(chǔ)單元的工作原理，隨機(jī)存儲(chǔ)器又分為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（英文：StaTIc RAM，SRAM）和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（英文Dynamic RAM，DRAM）。

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器由存儲(chǔ)矩陣、地址譯碼器、讀/寫控制電路、輸入/輸出電路和片選控制電路等組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的特點(diǎn)

1、易失性

當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)RAM不能保留數(shù)據(jù)。如果需要保存數(shù)據(jù)，就必須把它們寫入一個(gè)長(zhǎng)期的存儲(chǔ)設(shè)備中（例如硬盤）。RAM和ROM相比，兩者的最大區(qū)別是RAM在斷電以后保存在上面的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)消失，而ROM不會(huì)自動(dòng)消失，可以長(zhǎng)時(shí)間斷電保存。

2、對(duì)靜電敏感

正如其他精細(xì)的集成電路，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器對(duì)環(huán)境的靜電荷非常敏感。靜電會(huì)干擾存儲(chǔ)器內(nèi)電容器的電荷，引致數(shù)據(jù)流失，甚至燒壞電路。故此觸碰隨機(jī)存取存儲(chǔ)器前，應(yīng)先用手觸摸金屬接地。

3、訪問(wèn)速度

現(xiàn)代的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器幾乎是所有訪問(wèn)設(shè)備中寫入和讀取速度最快的，存取延遲和其他涉及機(jī)械運(yùn)作的存儲(chǔ)設(shè)備相比，也顯得微不足道。

4、需要刷新（再生）

現(xiàn)代的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器依賴電容器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。電容器充滿電后代表1（二進(jìn)制），未充電的代表0。由于電容器或多或少有漏電的情形，若不作特別處理，數(shù)據(jù)會(huì)漸漸隨時(shí)間流失。刷新是指定期讀取電容器的狀態(tài)，然后按照原來(lái)的狀態(tài)重新為電容器充電，彌補(bǔ)流失了的電荷。需要刷新正好解釋了隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的易失性。

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的類別

1、SRAM：靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器采取多重晶體管設(shè)計(jì)，通常每個(gè)存儲(chǔ)單元使用4-6只晶體管，但沒(méi)有電容器。SRAM主要用于緩存。

2、DRAM：動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中每個(gè)存儲(chǔ)單元由配對(duì)出現(xiàn)的晶體管和電容器構(gòu)成，需要不斷地刷新。

3、FPM DRAM：快速頁(yè)模式動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器是最早的一種DRAM。在存儲(chǔ)器根據(jù)行列地址進(jìn)行位元定位的全程中，F(xiàn)PM DRAM必須處于等待狀態(tài)，數(shù)據(jù)讀取之后才能開(kāi)始處理下一位數(shù)據(jù)。向二級(jí)緩存的最高傳輸速率約為176MB每秒。

4、EDO DRAM：擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器在處理前一位數(shù)據(jù)的過(guò)程中無(wú)需全程等待，就可以開(kāi)始處理下一位數(shù)據(jù)。只要前一位數(shù)據(jù)的地址定位成功，EDO DRAM就開(kāi)始為下一位數(shù)據(jù)尋址。它比FPM快5%左右。向二級(jí)緩存的最高傳輸速率約為264MB每秒。

5、SDRAM：同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器利用了爆發(fā)模式的概念，大大提升了性能。這種模式在讀取數(shù)據(jù)時(shí)首先鎖定一個(gè)記憶行，然后迅速掃過(guò)各記憶列，與此同時(shí)讀取列上的位元數(shù)據(jù)。之所以有這種設(shè)計(jì)思想，是因?yàn)槎鄶?shù)時(shí)候CPU請(qǐng)求的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的位置是相鄰的。SDRAM比EDO RAM快5%左右，已成為當(dāng)今臺(tái)式機(jī)內(nèi)存中應(yīng)用最廣的一種。向二級(jí)緩存的最高傳輸速率約為528MB 每秒。

6、DDR SDRAM：雙倍速率同步動(dòng)態(tài)RAM與SDRAM相似，但帶寬更高，即速度更快。向二級(jí)緩存的最高傳輸速率約為1064MB每秒。（133兆赫茲DDR SDRAM）。

7、RDRAM：Rambus動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器同先前的DRAM體系有著根本性的區(qū)別。由Rambus公司設(shè)計(jì)的RDRAM采用了Rambus直插式內(nèi)存模組（RIMM），在外形尺寸和引腳構(gòu)造方面類似于標(biāo)準(zhǔn)的DIMM。RDRAM與眾不同之處在于它采取一種特殊的高速數(shù)據(jù)總線設(shè)計(jì)，稱為Rambus信道。RDRAM內(nèi)存芯片在并行模式下工作頻率可達(dá)800兆赫（數(shù)據(jù)速率1600兆字節(jié)）。由于操作速率很高，RDRAM產(chǎn)生的熱量要大大多于其他類型的芯片。為了驅(qū)散多余的熱量，Rambus芯片配有散熱器，這種散熱器看上去就像是又長(zhǎng)又薄的圓片。正如DIMM有其小外形版本一樣，生產(chǎn)商還為筆記本電腦設(shè)計(jì)了小外形RIMM。

8、信用卡內(nèi)存：信用卡內(nèi)存是一種享有專利權(quán)的獨(dú)立DRAM內(nèi)存模組，使用時(shí)要將其插入筆記本電腦的特制長(zhǎng)槽中。

9、PCMCIA內(nèi)存卡：另一種用于筆記本電腦的獨(dú)立DRAM內(nèi)存模組，這種內(nèi)存卡不享有專利權(quán)，只要系統(tǒng)總線能與內(nèi)存卡設(shè)置相互匹配，即可用于各種筆記本電腦。

10、CMOS RAM：CMOS RAM這一術(shù)語(yǔ)是指用于電腦和其他設(shè)備中的一種小容量存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)硬盤設(shè)置等信息——有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)查見(jiàn)為什么計(jì)算機(jī)需要電池？一文。這種內(nèi)存需要一個(gè)小型電池來(lái)供電，以維持存儲(chǔ)器的內(nèi)容。

11、VRAM：視頻RAM，亦稱多端口動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（MPDRAM），為顯示適配器和3D加速卡所專用。所謂“多端口”是指VRAM通常會(huì)有兩個(gè)獨(dú)立的訪問(wèn)端口，而非單一端口，允許CPU和圖形處理器同時(shí)訪問(wèn)RAM。VRAM位于圖形卡上，且種類繁多，其中很多享有專利權(quán)。VRAM的大小往往能決定顯示器的分辨率和色深度。VRAM還可以用來(lái)保存一些圖形專用信息，例如3D幾何數(shù)據(jù)和質(zhì)素圖。真正的多端口VRAM往往價(jià)格不菲，因而當(dāng)今的圖形卡使用SGRAM（同步圖形RAM）作為替代品。兩種顯存性能相差無(wú)幾，而SGRAM價(jià)格更為便宜。

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：速度快、使用簡(jiǎn)單、不需刷新、靜態(tài)功耗極低；常用作Cache

缺點(diǎn)：元件數(shù)多、集成度低、運(yùn)行功耗大

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器為什么叫隨機(jī)存取存儲(chǔ)器？

1、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器是根據(jù)地址訪問(wèn)數(shù)據(jù)，而不是順序的訪問(wèn)數(shù)據(jù)。

2、隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器，或稱隨機(jī)存取記憶體（Random Access Memory，簡(jiǎn)稱RAM），是一種在計(jì)算機(jī)中用來(lái)暫時(shí)保存數(shù)據(jù)的元件。它可以隨時(shí)讀寫，而且速度很快，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運(yùn)行中的程式之臨時(shí)資料存儲(chǔ)媒介。它可以令電腦的容量提升，不同隨機(jī)存取記憶體也有不同的容量。

所謂「隨機(jī)訪問(wèn)」，指的是當(dāng)存儲(chǔ)器中的訊息被讀取或?qū)懭霑r(shí)，所需要的時(shí)間與這段信息所在的位置無(wú)關(guān)。相對(duì)的，存取順序訪問(wèn)（SequenTIal Access）存儲(chǔ)設(shè)備中的信息時(shí)，其所需要的時(shí)間與位置就會(huì)有關(guān)系（如磁帶）。

當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)RAM不能保留數(shù)據(jù)。如果需要保存數(shù)據(jù)，就必須把它們寫入一個(gè)長(zhǎng)期的儲(chǔ)存設(shè)備中（例如硬碟）。所以叫隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。