3.2主存储器的基本组成

基本的半导体元件及原理

存储元：

注意：MOS管可理解为一种电控开关，输入电压达到某个阈值

存储器芯片的基本原理

寻址

SRAM和DRAM

Static Random Access Memory，即静态RAM
Dynamic Random Access Memory，即动态RAM
SRAM用于Cache、DRAM用于主存

DRAM芯片：使用栅极电容存储信息
SRAM芯片：使用双稳态触发器存储信息
栅极电容

电容放带你信息被破坏，是破坏性读出。读出后应有重写操作，也称“再生”
读写速度更慢
每个存储元制造成本更低，集成度高，功耗低
双稳态触发器

双稳态
1：A高B低
0：A低B高
读出数据，触发器状态保持稳定，是非破坏性读出，无需重写
读写速度更快
每个存储元制造成本更高，集成度低，功耗大

DRAM的刷新

DRAM的地址线复用技术

只读存储器ROM

RAM芯片–易失性，断电后数据消失
ROM芯片–非易失性，断电后数据不会丢失
MROM(Mask Read-Only Memory)–掩模式只读存储器
厂家按照客户需求，在芯片生产过程中直接写入信息，之后任何人不可重写（只能读出）
可靠性高、灵活性差、生产周期长、只适合批量定制
PROM(Programmable Read-Only Memory)–可编程只读存储器
用户可用专门的PROM写入器写入信息，写一次之后就不可更改
EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory)–可擦除可编程只读存储器
允许用户写入信息，之后用某种方法擦除数据，可进行多次重写
UVEPROM(ultraviolet rays)–用紫外线照射8~20分钟，擦除所有信息
EEPROM–可用“电擦除”的方式，擦除特定的字
Flash Memory–闪速存储器（U盘、SD卡就是闪存）
在EEPROM基础上发展而来，断电后也能保存信息，且可进行多次快速擦除重写
注意：由于闪存需要先擦除在写入，因此闪存的“写”速度要比“读”速度更慢
SSD(Solid State Drives)–固态硬盘
由控制单元+存储单元（Flash芯片）构成，与闪速存储器的核心区别在于控制单元不一样，但存储介质都类似，可进行多次快速擦除重写。SSD深度快、功耗低、价格高。目前个人电脑上常用SSD取代传统的机械硬盘

计算机内的重要ROM

BIOS芯片

逻辑上，主存由RAM+ROM组成且二者常统一编址