内存学习（1）：内存分类与常用概念1（RAM）

随机存取存储器（RAM）

• 随机存取存储器 （Random Access Memory），也叫主存，是与CPU直接交换数据的内部存储器。
• 工作时（刷新时除外）可以随时从任何一个指定的地址写入（存入）或读出（取出）信息，而且速度很快，存取的速度与存储单元的位置无关。
• 它与ROM的最大区别是数据的易失性，即一旦断电所存储的数据将随之丢失。故主要用于存储短时间使用的程序。
• RAM在计算机和数字系统中作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质，用来暂时存储程序、数据和中间结果。
• 按照存储信息的不同，分为静态随机存储器（Static RAM，SRAM）和动态随机存储器（Dynamic RAM，DRAM）。

静态随机存取存储器（SRAM）

• 静态随机存取存储器（Static Random Access Memory），是RAM的一种。“静态”是指这种存储器只要保持通电，里面储存的数据就可以恒常保持。但是，当电力供应停止时，SRAM储存的数据还是会消失，符合RAM的特性，这与在断电后还能储存资料的ROM或闪存是不同的。
• SRAM的速度快但昂贵，一般用小容量的SRAM作为更高速CPU和较低速DRAM 之间的缓存（cache）。

动态随机存取存储器（DRAM）

• 动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory），是一种半导体存储器，是RAM的一种。
• 主要作用原理是利用电容上存储电荷的多寡来代表一个二进制比特（bit）是1还是0。由于在现实中晶体管会有漏电电流的现象，导致电容上所存储的电荷数量并不足以正确的判别数据，而导致数据毁损。
• 因此对于DRAM来说，周期性地充电是一个无可避免的要件。由于这种需要定时刷新的特性，因此被称为“动态”存储器。

SRAM VS DRAM

• 相同点：均属于RAM，由于存在Memory中的数据会在电力切断以后很快消失，属易失性存储器（volatile memory）设备。
• 优劣比较1（刷新功能）：就是否需要刷新而言，SRAM不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据，具有较高的性能。
• 优劣比较2（面积与集成度）：与SRAM相比，DRAM的优势在于结构简单：每一个比特的数据都只需一个电容跟一个晶体管来处理，相比之下在SRAM上一个比特通常需要六个晶体管。正因这缘故，DRAM拥有非常高的密度。
• 优劣比较3（成本）：DRAM制作比较简单，因此其价格相对便宜；同时，单位面积下DRAM容量较高，相同面积的硅片可以做出更大容量的DRAM，因此SRAM显得更贵。
• 优劣比较4（速度与用途）：与DRAM相比，SRAM的速度快。SRAM因为其速度比较块一般用作Cache，而DRAM因为相对比较便宜，所以比较适合作为主存。
• 优劣比较5（功耗）：在衡量功耗的目标下需要衡量如下问题：
  • 刷新特性差异：SRAM与DRAM在于一个是静态一个是动态。由于SRAM不需要刷新电路就能够保存数据，所以具有静止存取数据的作用。而DRAM则需要不停地刷新电路，补充电容阵列在一段时间内漏掉的电荷，否则内部的数据将会消失。而且不停刷新电路的功耗是很高的，在我们的PC待机时消耗的电量有很大一部分都来自于对内存的刷新。
  • 工艺有较大的代差：DRAM工艺目前最好差不多是14-12nm左右；SRAM最好的应该是三星gaa 3nm的方案；国产情况下：SRAM在7-14，DRAM在差不多16-18（长鑫）。同时工艺越先进漏电越严重，所以在工艺角度衡量，SRAM漏电更加明显
  • 规模差异：第一方面：SRAM有着较小的规模，所以即使补充漏电流，但是功耗会因为规模小而小很多。第二方面：虽然单位面积密度更高，但是DRAM往往是GB级别，SRAM是MB级别，所以往往这样情况下DRAM更加占面积，更大的容量DRAM有着更大的外围电路规模。
  • 功能与互联差异：DRAM一般用来做主存，SRAM一般用来做Cache，比较读写功耗的话，DRAM需要走芯片间通信开销比较大吧，SRAM片内连线更有优势。
  • 最终总结具体还是需要看工程实践，因为电路所带来的不同实现细节太多了，这里只是罗列了不同的功耗衡量的切入点

参考文献

电脑的RAM是什么意思? - 知乎

SRAM（静态随机存取存储器）_百度百科

动态随机存取存储器_百度百科

是DRAM耗电还是SRAM耗电 - 手机硬件和基带

SRAM 和DRAM谁功耗大？？_百度知道

SRAM和DRAM的优缺点对比_dram 功耗_Hydrion-Qlz的博客-CSDN博客

静态随机存取存储器（SRAM）_sram芯片结构-CSDN博客

ram是什么 - 搜索结果 - 知乎