后知后觉-存储器(主存)
作者:互联网
存储器是数字系统中用以存储大量信息的设备或部件,是计算机和数字设备中的重要组成部分。存储器可分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两大类。
随机存取存储器(RAM)既可向指定单元存入信息又可从指定单元读出信息。任何RAM中存储的信息在断电后均会丢失,所以RAM是易失性存储器。
ROM为只读存储器,除了固定存储数据、表格、固化程序外,在组合逻辑电路中也有着广泛用途。
随机存取
所谓“随机存取”,指的是当存储器中的数据被读取或写入时,所需要的时间与这段信息所在的位置或所写入的
位置无关。相对的,读取或写入顺序访问(Sequential Access)存储设备中的信息时,其所需要的时间与位置就会有关系。它主要用来存放操作系统、各种应用程序、数据等。 [3]
当RAM处于正常工作时,可以从RAM中读出数据,也可以往RAM中写入数据。与ROM相比较,RAM的优点是读/写方便、使用灵活,特别适用于经常快速更换数据的场合。 [4]
易失性
当电源关闭时,RAM不能保留数据。如果需要保存数据,就必须把它们写入一个长期的存储设备中(例如硬盘)。 [3]
RAM的工作特点是通电后,随时可在任意位置单元存取数据信息,断电后内部信息也随之消失。 [5]
对静电敏感
正如其他精细的集成电路,随机存取存储器对环境的静电荷非常敏感。静电会干扰存储器内电容器的电荷,引致数据流失,甚至烧坏电路。故此触碰随机存取存储器前,应先用手触摸金属接地。 [3]
访问速度
现代的随机存取存储器几乎是所有访问设备中写入和读取速度最快的,存取延迟和其他涉及机械运作的存储设备相比,也显得微不足道。 [3]
需要刷新(再生)
现代的随机存取存储器依赖电容器存储数据。电容器充满电后代表1(二进制),未充电的代表0。由于电容器或多或少有漏电的情形,若不作特别处理,数据会渐渐随时间流失。刷新是指定期读取电容器的状态,然后按照原来的状态重新为电容器充电,弥补流失了的电荷。需要刷新正好解释了随机存取存储器的易失性。 [3]
组成
RAM由存储矩阵、地址译码器、读/写控制器、输入/输出、片选控制等几部分组成。 [6]
(1)存储矩阵。如图所示,RAM的核心部分是一个寄存器矩阵,用来存储信息,称为存储矩阵。 [6]
(2)地址译码器。地址译码器的作用是将寄存器地址所对应的二进制数译成有效的行选信号和列选信号,从而选中该存储单元。 [6]
(3)读/写控制器。访问RAM时,对被选中的寄存器进行读操作还是进行写操作,是通过读写信号来进行控制的。读操作时,被选中单元的数据经数据线、输入/输出线传送给CPU(中央处理单元);写操作时,CPU将数据经输入/输岀线、数据线存入被选中单元。 [6]
(4)输入/输出。RAM通过输入/输岀端与计算机的CPU交换数据,读出时它是输岀端,写入时它是输入端,一线两用。由读/写控制线控制。输入/输出端数据线的条数,与一个地址中所对应的寄存器位数相同,也有的RAM芯片的输入/输出端是分开的。通常RAM的输出端都具有集电极开路或三态输出结构。 [6]
(5)片选控制。由于受RAM的集成度限制。一台计算机的存储器系统往往由许多RAM组合而成。CPU访问存储器时,一次只能访问RAM中的某一片(或几片),即存储器中只有一片(或几片)RAM中的一个地址接受CPU访问,与其交换信息,而其他片RAM与CPU不发生联系,片选就是用来实现这种控制的。通常一片RAM有一根或几根片选线,当某一片的片选线接入有效电平时,该片被选中,地址译码器的输出信号控制该片某个地址的寄存器与CPU接通;当片选线接入无效电平时,则该片与CPU之间处于断开状态。 [6]
根据存储单元的工作原理不同, RAM分为静态RAM和动态RAM。也即SRAM和DRAM。动态内存中所谓的“动态”,指的是当我们将数据写入DRAM后,经过一段时间,数据会丢失,因此需要额外设一个电路进行内存刷新操作。 [8]
根据SRAM和DRAM的特点,DRAM被广泛应用于主存储器,也就是我们常说的内存,内存条。
内存指的就是主板上的存储部件,是CPU直接与之沟通,并用其存储数据的部件,存放当前正在使用(即执行中)的数据和程序,它的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路,内存只用于暂时存放程序和数据,一旦关闭电源或发生断电,其中的程序和数据就会丢失。 [8]
与内存对应的就是外存:
外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相比就显得慢的多。
参考:https://baike.baidu.com/item/%E9%9A%8F%E6%9C%BA%E5%AD%98%E5%8F%96%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%99%A8
标签:RAM,存储,主存,后知后觉,随机存取,存储器,数据,CPU 来源: https://blog.csdn.net/LightUpHeaven/article/details/100541510