存储器分类及其特点

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计算机存储器的种类和特点

计算机存储器的种类和特点

计算机存储器的种类和特点一、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)RAM的特点是:电脑开机时,操作系统和应用程序的所有正在运行的数据和程序都会放置其中,并且随时可以对存放在里面的数据进行修改和存取。

它的工作需要由持续的电力提供,一旦系统断电,存放在里面的所有数据和程序都会自动清空掉,并且再也无法恢复。

根据组成元件的不同,RAM内存又分为以下十八种:01.DRAM(Dynamic RAM,动态随机存取存储器)这是最普通的RAM,一个电子管与一个电容器组成一个位存储单元,DRAM将每个内存位作为一个电荷保存在位存储单元中,用电容的充放电来做储存动作,但因电容本身有漏电问题,因此必须每几微秒就要刷新一次,否则数据会丢失。

存取时间和放电时间一致,约为2~4ms。

因为成本比较便宜,通常都用作计算机内的主存储器。

02.SRAM(Static RAM,静态随机存取存储器)静态,指的是内存里面的数据可以长驻其中而不需要随时进行存取。

每6颗电子管组成一个位存储单元,因为没有电容器,因此无须不断充电即可正常运作,因此它可以比一般的动态随机处理内存处理速度更快更稳定,往往用来做高速缓存。

03.VRAM(Video RAM,视频内存)它的主要功能是将显卡的视频数据输出到数模转换器中,有效降低绘图显示芯片的工作负担。

它采用双数据口设计,其中一个数据口是并行式的数据输出入口,另一个是串行式的数据输出口。

多用于高级显卡中的高档内存。

04.FPM DRAM(Fast Page Mode DRAM,快速页切换模式动态随机存取存储器)改良版的DRAM,大多数为72Pin或30Pin的模块。

传统的DRAM在存取一个BIT的数据时,必须送出行地址和列地址各一次才能读写数据。

而FRM DRAM在触发了行地址后,如果CPU 需要的地址在同一行内,则可以连续输出列地址而不必再输出行地址了。

由于一般的程序和数据在内存中排列的地址是连续的,这种情况下输出行地址后连续输出列地址就可以得到所需要的数据。

第三章 微机存储器

第三章 微机存储器

联机外存储器 脱机外存储器
两大类——内存、外存
• 内存——存放当前运行的程序和数据。
– 特点:快,容量小,随机存取,CPU可直接访问。 – 通常由半导体存储器构成 – RAM、ROM
• 外存——存放非当前使用的程序和数据。
– 特点:慢,容量大,顺序存取/块存取。需调入内存后 CPU才能访问。 – 通常由磁、光存储器构成,也可以由半导体存储器构成 – 磁盘、磁带、CD-ROM、DVD-ROM、固态盘
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读0过程
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写入数据1的过程
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写0过程
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2、存储器芯片的基本组成
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三、存储器与系统的连接
1、数据线、地址线和控制线的连接

存储芯片通过地址线、数据线和控制线与外部连接。 地址线是单向输入的,其数目与芯片容量有关。CPU发 出的地址信号,部分使芯片的片选端有效,称为“片 选”,部分再选中芯片内部的存储单元实现“字选”。 如容量为1024×4时,地址线有10根。

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2.常用半导体存储器的特点
(1)静态存储器SRAM




用双稳态触发器存储信息。 速度快(<5ns),不需刷新,外围电路比较简单, 但集成度低(存储容量小,约1Mbit/片),功耗 大。 在PC机中,SRAM被广泛地用作高速缓冲存储Cache。 典型SRAM芯片:CMOS RAM芯片6264(8K*8)
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二、存储器芯片的基本组成
1、基本存储电路 静态存储器SRAM存储原理:双稳态触发器保存信 息。 T1 通,T2 止存0 ;T1 止,T2 通存1 ; 保持信息时,不送地址信号; 读出:送地址,发读命令; 写入:送地址,送数据发写命令。

【计算机组成原理】存储系统

【计算机组成原理】存储系统

【计算机组成原理】存储系统存储器的层次和结构从不同⾓度对存储器进⾏分类:1.按在计算机中的作⽤(层次)分类 (1)主存储器。

简称主存,⼜称内存储器(内存),⽤来存放计算机运⾏期间所需的⼤量程序和数据,CPU 可以直接随机地对其进⾏访问,也可以和告诉缓冲存储器(Cache)及辅助存储器交换数据,其特点是容量较⼩、存取速度较快、单位价格较⾼。

(2)辅助存储器。

简称辅存,⼜称外存储器(外存),是主存储器的后援存储器,⽤来存放当前暂时不⽤的程序和数据,以及⼀些需要永久性保存的信息,它不能与CPU 直接交换信息。

其特点是容量极⼤、存取速度较慢、单位成本低。

(3)⾼速缓冲存储器。

简称 Cache,位于主存和 CPU 之间,⽤来存放正在执⾏的程序段和数据,以便 CPU 能⾼速地使⽤它们。

Cache 地存取速度可与 CPU 的速度匹配,但存储容量⼩、价格⾼。

⽬前的⾼档计算机通常将它们制作在 CPU 中。

2.按存储介质分类 按存储介质,存储器可分为磁表⾯存储器(磁盘、磁带)、磁芯存储器、半导体存储器(MOS型存储器、双极型存储器)和光存储器(光盘)。

3.按存取⽅式分类 (1)随机存储器(RAM)。

存储器的任何⼀个存储单元的内容都可以随机存取,⽽且存取时间与存储单元的物理位置⽆关。

其优点是读写⽅便、使⽤灵活,主要⽤作主存或⾼速缓冲存储器。

RAM ⼜分为静态 RAM (以触发器原理寄存信息,SRAM)和动态 RAM(以电容充电原理寄存信息,DRAM)。

(2)只读存储器(ROM)。

存储器的内容只能随机读出⽽不能写⼊。

信息⼀旦写⼊存储器就固定不变,即使断电,内容也不会丢失。

因此,通常⽤它存放固定不变的程序、常数和汉字字库,甚⾄⽤于操作系统的固化。

它与随机存储器可共同作为主存的⼀部分,统⼀构成主存的地址域。

由ROM 派⽣出的存储器也包含可反复重写的类型,ROM 与RAM 的存取⽅式均为随机存取。

⼴义上的只读存储器已可已可通过电擦除等⽅式进⾏写⼊,其“只读”的概念没有保留,但仍然保留了断电内容保留、随机读取特性,但其写⼊速度⽐读取速度慢得多。

简述计算机存储器的组成及各部分特点

简述计算机存储器的组成及各部分特点

简述计算机存储器的组成及各部分特点
计算机存储器是计算机中重要的部件,用于存储和读取数据和指令。

它可以分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存)两部分。

1. 主存储器(内存):主存储器是计算机中最重要的存储器,用于存储正在执行和待执行的程
序和数据。

主存储器的特点包括:
- 存取速度快:主存储器与CPU之间的数据传输速度非常快,可以实现指令的快速读取和写入。

- 容量有限:主存储器的容量相对较小,一般几十GB或几百GB。

因此,主存储器只能存储当前正在使用的程序和数据。

- 断电丢失:主存储器是一种易失性存储器,当计算机断电时,存储在主存储器中的数据将会
丢失。

2. 辅助存储器(外存):辅助存储器用于长期存储大量的数据和程序,以及备份和交换数据。

辅助存储器的特点包括:
- 容量大:辅助存储器的容量一般比主存储器大得多,可以容纳大量的数据和程序。

- 访问速度相对慢:与主存储器相比,辅助存储器的数据读取和写入速度较慢。

- 非易失性:辅助存储器是一种非易失性存储器,即使计算机断电,存储在辅助存储器中的数
据也不会丢失。

辅助存储器的常见形式包括硬盘驱动器(HDD)、固态硬盘(SSD)、光盘、磁带等。

不同的
辅助存储器具有不同的容量、访问速度和使用特点,可以根据需求进行选择和使用。

存储器的分类与特点

存储器的分类与特点

存储器的分类与特点在计算机科学领域中,存储器是一个关键的概念,它用于存储和获取数据。

存储器根据其特性和使用场景的不同可以被分为几种不同的类型。

本文将介绍存储器的分类以及各种类型存储器的特点。

一、主存储器主存储器是计算机系统中最重要的一种存储器,它用于存储正在执行的程序和数据。

主存储器又被分为两种类型:随机访问存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。

1. 随机访问存储器(RAM)随机访问存储器是一种易失性存储器,其中的数据可以被随机地读取和写入。

RAM的特点是访问速度快,但当电源关闭时,其中的数据将会丢失。

它可以根据存储单元的物理结构进一步分为静态随机访问存储器(SRAM)和动态随机访问存储器(DRAM)。

- 静态随机访问存储器(SRAM):SRAM使用触发器来存储数据,保持数据的稳定性。

由于它不需要刷新电路,所以访问速度比DRAM更快。

然而,SRAM的成本较高,存储密度较低。

- 动态随机访问存储器(DRAM):DRAM使用电容来存储数据,需要周期性地刷新来重新存储数据。

尽管DRAM的速度相对较慢,但它更加节省空间和成本。

2. 只读存储器(ROM)只读存储器是一种非易失性存储器,其中的数据在加电之后仍然保持不变。

ROM的数据通常是由制造商在生产过程中编写好的,用户无法对其进行修改。

它可以分为光盘只读存储器(CD-ROM)和闪存只读存储器(ROM)两种类型。

- 光盘只读存储器(CD-ROM):CD-ROM使用激光技术来读取数据,它通常用于存储大量的音频和视频数据。

- 闪存只读存储器(ROM):ROM可以被多次擦写和编程,相较于传统的EPROM(可擦可编程只读存储器),其擦写操作更加方便。

二、辅助存储器辅助存储器是主存储器之外的一种存储器类型,用于存储和检索大容量的数据和程序。

辅助存储器也可以分为多种类型,例如硬盘驱动器、固态硬盘和闪存驱动器等。

1. 硬盘驱动器硬盘驱动器是计算机系统中最常见的辅助存储器设备。

计算机存储器的分类及其特点

计算机存储器的分类及其特点

计算机存储器的分类及其特点在现代计算机中,存储器扮演着重要的角色,它用于存储和检索数据,是计算机的核心组件之一。

计算机存储器根据其工作原理、存储介质和使用方式的不同,可以划分为多种不同的类型。

本文将详细介绍计算机存储器的不同分类及其特点。

1. 随机访问存储器(RAM)随机访问存储器(Random Access Memory,RAM)是计算机最常用的存储器类型之一。

它的特点如下:- 可以随机读写数据,读写速度快。

- 存储的数据在断电之后会丢失,需要持续供电维持数据。

- 实现了数据的随机访问,可以快速定位和读取需要的数据。

2. 只读存储器(ROM)只读存储器(Read-Only Memory,ROM)是一种只能读取而不能写入数据的存储器。

它的特点如下:- 存储的数据在断电之后不会丢失,具有非易失性。

- 内置存储的数据通常是固化的,无法修改。

- 用于存储一些固定的系统程序和数据,如计算机的启动程序(BIOS)。

3. 快速存储器(Cache)快速存储器(Cache)是位于计算机处理器和内存之间的一层高速存储器,用于加快数据的访问速度。

它的特点如下:- 存储的是最近频繁访问的数据,以提高计算机性能。

- 通过减少内存和处理器之间的数据传输次数,减少了延迟。

- 分为一级缓存(L1 Cache)和二级缓存(L2 Cache),速度递减。

4. 磁盘存储器(Disk)磁盘存储器是一种永久性存储器,被用于存储大量的数据和程序。

它的特点如下:- 存储介质通常是磁盘或固态硬盘(SSD)。

- 可以永久保存数据,即便断电也不会丢失。

- 通过机械臂的移动读取和写入数据,速度相对较慢。

5. 光盘存储器(CD/DVD)光盘存储器主要用于存储音频、视频、软件等大容量的数据。

它的特点如下:- 存储介质是光盘,通过激光读取数据。

- 数据容量较大,可以存储数GB的数据。

- 只能进行顺序读取,无法进行随机读取。

6. 固态存储器(SSD)固态存储器(Solid-State Drive,SSD)正逐渐取代传统的机械式硬盘,成为一种新型的存储器。

计算机存储器的分类及特点

计算机存储器的分类及特点1.主存储器主存储器也被称为内存,是计算机系统中最重要的存储设备之一、主存储器通常由半导体材料制成,可以随机访问任意地址。

主存储器是计算机系统中CPU和其他设备进行数据交换的地方,速度快、容量大。

主存储器主要分为两种类型:-随机存取存储器(RAM):RAM是指容量大小可任意存取的存储器。

它是计算机系统中临时存储数据和程序的地方,以供CPU进行处理。

RAM主要包括静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)两种类型。

SRAM速度快、易于控制,但价格高;DRAM价格较便宜,但速度较慢、容易失去数据。

-只读存储器(ROM):ROM是指只读存储器,其中的数据一旦存储就无法更改。

ROM中存储了计算机系统的固件和初始化程序,如BIOS。

ROM不需要外部电源即可保存数据,具有非易失性的特点。

主存储器是计算机系统中数据存取最快的存储设备,但容量相对较小且价格较高。

2.辅助存储器辅助存储器是计算机系统中用于长期存储数据和程序的设备。

辅助存储器通常容量较大,但访问速度较慢。

辅助存储器主要有以下几种类型:-磁盘存储器:磁盘存储器是目前最常见的辅助存储器,如硬盘、软盘等。

磁盘存储器使用磁性材料来存储数据,具有容量大、价格低廉的特点。

但磁盘存储器的读写速度相对较慢,需要通过磁头来移动和定位数据。

-光盘存储器:光盘存储器使用激光来读取和写入数据,主要有CD、DVD和蓝光光盘等。

光盘存储器具有高容量、便携性好等特点,但读写速度比磁盘存储器略慢。

-闪存存储器:闪存存储器是一种基于固态存储技术的非易失性存储设备,如USB闪存盘、固态硬盘等。

闪存存储器具有读写速度快、功耗低、抗震动等特点,但价格相对较高。

-磁带存储器:磁带存储器是一种适合大容量数据备份和存储的辅助存储器。

磁带存储器的读写速度较慢,主要用于长期存储备份数据。

辅助存储器容量大、价格相对较低,可以长期保存数据和程序,但访问速度较慢。

3.缓存存储器缓存存储器是位于CPU内部的一种高速缓存,用来提高CPU与主存储器之间数据传输的效率。

存储芯片的分类

存储芯片的分类存储芯片是指在集成电路中用来存储数据的芯片,可以将数据存储在其中并进行读取和写入操作。

随着计算机和其他电子设备的不断发展,存储芯片被广泛应用于各种场景。

根据其结构和使用特点,存储芯片可以分为以下几类:1. 静态随机存取存储器(SRAM)静态随机存取存储器是最快的存储芯片之一,它的读写速度非常快,可以在极短的时间内完成数据的读取和写入操作。

SRAM还具有较低的功耗和比较高的可靠性,适用于高性能要求的计算机和嵌入式系统。

2. 动态随机存取存储器(DRAM)动态随机存取存储器是应用最广泛的存储芯片之一,它的存储单元比SRAM更小,所以可以实现更高的存储密度。

DRAM的成本相对较低,但是功耗较高,读写速度也比SRAM慢一些。

在多数计算机和移动设备中都有应用。

3. 闪存存储器闪存存储器是一种基于电子闪存技术的存储芯片,具有不易失性,即断电后也能保留数据的特性。

闪存存储器具有高存储密度、较低的能耗和抗震动、抗噪声等特点,被广泛应用于移动设备、数码相机、MP3等电子产品上。

4. 电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)电子可擦除可编程只读存储器是可以多次写入和擦除的存储芯片,也具有不易失性的特点。

EEPROM具有高速度的读取特点,但是写入和擦除的速度相对较慢,使用次数也比较有限。

它被广泛应用于电子钥匙、智能卡、计算机固件等场景。

5. 磁性存储芯片磁性存储芯片是一种基于磁性材料的存储芯片,具有高密度和大容量的存储特点,并且可以进行多次读写操作。

它通常被应用于大型计算机和服务器等场景中。

总的来说,存储芯片在电子产品中扮演着不可或缺的角色,随着技术的发展,不同类型的存储芯片也在不断演进和改进,以满足不断增长的需求。

有见地的存储芯片工程师通过创新和改进,将为未来的科技世界带来更便捷、更安全、更高性能的产品。

计算机的存储器

存储器技术的变革
为了满足云计算和大数据的需求,存储器技术将不断进行创新和发 展,如采用新型存储器技术提高存储密度、降低功耗等。
存储与计算的融合
云计算和大数据技术的发展将推动存储与计算的融合,实现更高效 的数据处理和存储。
固态硬盘取代传统硬盘的趋势
性能优势
固态硬盘(SSD)具有更高的读写速度、更低的延迟和更高的耐 用性等优势,能够显著提升计算机性能。
寄存器(Register)
01
定义
寄存器是计算机中用于临时存储数据的内部存储器,是CPU的重要组成
部分之一。
02
特点
寄存器的存取速度非常快,几乎与CPU的速度相当,它可以用于保存变
量、保存运算结果等。寄存器的大小通常受到CPU的设计限制。 Nhomakorabea03
应用
在计算机中,寄存器被广泛应用于数据的运算和操作,例如算术运算、
02
随机访问存储器(RAM)
定义
随机访问存储器,也称为读写存 储器,是计算机中常用的存储器 类型之一。它允许数据在任何位
置都可随机读取或写入。
特点
RAM的主要特点是存取速度快, 读写操作十分方便,而且可以随 时读写数据,不受断电的影响。 但一旦断电,保存在RAM中的数
据就会丢失。
应用
在计算机中,RAM被广泛用于临 时存储程序、数据、中间结果等
计算机的存储器
2023-11-10
目 录
• 存储器概述 • 内存储器 • 外存储器 • 内存储器与外存储器的比较 • 存储器的未来趋势
存储器概述
01
定义与分类
定义
存储器是计算机系统中的一种设备,用于存储数据和程序。
分类
存储器可以分为内存储器和外存储器两类。内存储器包括随机存取存储器( RAM)和只读存储器(ROM),外存储器包括硬盘、光盘、U盘等。

存储器的分类


由于SAM和DAM的存取时间都与存储体的物理位置有关,所以又可以把它们统称为串行访问存储器。
(5)相联存储器(Content Addressable Memory,CAM)。CAM是一种特殊的存储器,是一种基于数据内容进行访问的存储设备。当对其写入数据时,CAM能够自动选择一个未用的空单元进行存储;当要读出数据时,不是给出其存储单元的地址,而是直接给出该数据或者该数据的一部分内容。CAM对所有的存储单元中的数据同时进行比较并标记符合条件的所有数据以供读取。由于比较是同时、并行进行的,所以这种基于数据内容进行读写的机制,其速度比基于地址进行读写的方式要快许多。
3.1 存储器存放程序和数据。目前,构成存储器的存储介质使用半导体器件和磁性材料。根据存储材料的不同及存储器的使用方法不同,存储器又有多种不同的分类方法。
1.按存储介质分类
如果将存储器按照其存储介质来分类,可以分为如下四类。
(1)磁芯存储器。采用具有矩形磁滞回线的铁氧体磁性材料,利用两种不同的剩磁状态表示1或0。一颗磁芯存放一个二进制位,成千上万颗磁芯组成磁芯体。磁芯存储器的特点是信息可以长期存储,不会因断电而丢失;但磁芯存储器的读出是破坏性读出,即不论磁芯原存的内容为0还是1,读出之后磁芯的内容一律变为0,因此需要再重写一次,这就额外地增加了操作时间。由于磁芯存储器容量小、速度慢、体积大、可靠性低,从20世纪70年代开始,已被半导体存储器逐渐取代。
(2)半导体存储器。采用半导体器件制造的存储器,主要有MOS(金属-氧化物-半导体)型存储器和双极型存储器两大类。MOS型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜、存取速度较慢等特点;双极型存储器具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点。半导体RAM存储的信息会因为断电而丢失。
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ROM、RAM、DRAM、SRAM、FLASH的区别?ROM和RAM指的都是半导体存储器,ROM是Read Only Memory的缩写,RAM是Random Access Memory的缩写。

ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据,而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据,典型的RAM就是计算机的内存。

RAM有两大类,一种称为静态RAM(Static RAM/SRAM),SRAM速度非常快,是目前读写最快的存储设备了,但是它也非常昂贵,所以只在要求很苛刻的地方使用,譬如CPU的一级缓冲,二级缓冲。

另一种称为动态RAM(Dynamic RAM/DRAM),DRAM 保留数据的时间很短,速度也比SRAM慢,不过它还是比任何的ROM都要快,但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多,计算机内存就是DRAM的。

DRAM分为很多种,常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等,这里介绍其中的一种DDR RAM。

DDR RAM(Date-Rate RAM)也称作DDR SDRAM,这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的,不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据,这样就使得数据传输速度加倍了。

这是目前电脑中用得最多的内存,而且它有着成本优势,事实上击败了Intel的另外一种内存标准-Rambus DRAM。

在很多高端的显卡上,也配备了高速DDR RAM来提高带宽,这可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。

ROM也有很多种,PROM是可编程的ROM,PROM和EPROM(可擦除可编程ROM)两者区别是,PROM是一次性的,也就是软件灌入后,就无法修改了,这种是早期的产品,现在已经不可能使用了,而EPROM是通过紫外光的照射擦出原先的程序,是一种通用的存储器。

另外一种EEPROM是通过电子擦出,价格很高,写入时间很长,写入很慢。

举个例子,手机软件一般放在EEPROM中,我们打电话,有些最后拨打的号码,暂时是存在SRAM中的,不是马上写入通过记录(通话记录保存在EEPROM中),因为当时有很重要工作(通话)要做,如果写入,漫长的等待是让用户忍无可忍的。

FLASH存储器又称闪存,它结合了ROM和RAM的长处,不仅具备电子可擦出可编程(EEPROM)的性能,还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据(NVRAM的优势),U盘和MP3里用的就是这种存储器。

在过去的20年里,嵌入式系统一直使用ROM (EPROM)作为它们的存储设备,然而近年来Flash全面代替了ROM(EPROM)在嵌入式系统中的地位,用作存储Bootloader 以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用(U盘)。

目前Flash主要有两种NOR Flash和NADN Flash。

NOR Flash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样,用户可以直接运行装载在NOR FLASH里面的代码,这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。

NAND Flash没有采取内存的随机读取技术,它的读取是以一次读取一快的形式来进行的,通常是一次读取512个字节,采用这种技术的Flash比较廉价。

用户不能直接运行NAND Flash上的代码,因此好多使用NAND Flash的开发板除了使用NAND Flah以外,还作上了一块小的NOR Flash来运行启动代码。

一般小容量的用NOR Flash,因为其读取速度快,多用来存储操作系统等重要信息,而大容量的用NAND FLASH,最常见的NAND FLASH应用是嵌入式系统采用的DOC(Disk On Chip)和我们通常用的“闪盘”,可以在线擦除。

目前市面上的FLASH 主要来自Intel,AMD,Fujitsu和Toshiba,而生产NAND Flash的主要厂家有Samsung和Toshiba。

DRAM,动态随机存取存储器,需要不断的刷新,才能保存数据。

而且是行列地址复用的,许多都有页模式。

SRAM,静态的随机存取存储器,加电情况下,不需要刷新,数据不会丢失,而且,一般不是行列地址复用的。

SDRAM,同步的DRAM,即数据的读写需要时钟来同步。

DRAM和SDRAM由于实现工艺问题,容量较SRAM大。

但是读写速度不如SRAM,但是现在,SDRAM的速度也已经很快了,时钟好像已经有150兆的了。

那么就是读写周期小于10ns 了。

所谓的PSRAM(Pseudo SRAM;PSRAM),在技术本质上即是用DRAM来乔装SRAM,所以才叫Pseudo(伪),那为何要用乔装呢?此其实与近年来手持式应用设计的兴起息息相关。

过去在一般性的嵌入式设计上,其内存部分多是使用SRAM,之后由于计算机等电子数据设备的成长,使设备内部所用的内存容量大幅增加,这时就难以使用SRAM来实现大容量的内存系统,而必须使用DRAM,DRAM每个位的记忆电路是以1个晶体管与1个电容所构成,相对于SRAM每个位需要4∼6个晶体管才能构成,DRAM拥有比SRAM高4∼6倍的记忆密度。

虽然DRAM在记忆密度、电路成本等方面优于SRAM,但DRAM也有不如SRAM的地方,SRAM是以持续供电的方式来记忆数据,所以运作上相当耗电,相对的DRAM实行刷新(Refresh)方式来持留住记忆内容,如此虽比较省电,但记忆数据的存取速度就不如SRAM。

此外,DRAM因为刷新电路、存取电路等设计,使的系统接口的线路较SRAM复杂,SRAM没有刷新电路且接口设计单纯、直觉,如此对电子工程师而言,除非真有SRAM无法满足的高容量、低用电等设计要求,否则都尽可能实行SRAM,因为SRAM的电路设计比DRAM简洁、容易。

正因为SRAM与DRAM有诸多特性是完全相左,以致多年来的应用范畴也各不相同,SRAM多用在少数容量的高速存取应用上,例如高速处理器的高速缓存、高速网络设备(如:路由器、交换机)的内存等。

而DRAM就用在大量记忆需求的应用上,如激光打印机、高清晰数字电视等。

不过,在手持式应用的设计上,就同时需要DRAM与SRAM的特性,既需要SRAM的电路简洁特性(因为印刷电路板面积小,线路数能减少就少),又需要DRAM的低用电(因使用电池运作)。

此外芯片用数也多在1、2个芯片左右,所以也不易同时使用DRAM芯片与SRAM芯片,只能择一而用。

既然只能择一而用,真正权衡取舍的结果是使用DRAM,但必须将DRAM的存取接口加以简化,作法是将刷新电路改成自行刷新(Self-Refresh),然后接口简化成兼容、近似原有SRAM的接口,如此就成了PSRAM,有时也称PSDRAM。

PSRAM标准各有技术阵营PSRAM的概念是改变DRAM原有的存取接口设计,使其接口兼容于原有SRAM的存取接口,且在存取的时序等其它特性上也相类似。

不过光有概念还是不够,各业者依然组成了联盟阵营,订立出自己依循的PSRAM规范及标准。

举例来说,由美国柏士(Cypress)、南韩EMLSI、日本Renesas(瑞萨)、台湾Etron(钰创)、南韩Hynix(海力士)、美国美光(Micron)、台湾京典硅旺(Enable)、德国Infineon(英飞凌)、南韩Silicon 7、以及台湾华邦电子(Winbond)等所组成的CellularRAM联盟,共同制订CellularRAM的标准,目前已有1.0版、1.5版标准的规范。

CellularRAM并非是唯一的PSRAM标准联盟,恩益禧(NEC)、日本富士通(Fujitsu)、日本东芝(Toshiba)等3家日系半导体业者也合组了CosmoRAM联盟,CosmoRAM的全称为「Common Specifications for Mobile RAM」,新版标准为Rev 4版。

营销称呼混淆技术分别PSRAM除了有联盟阵营的标准差异外,另一个让现有电子工程师经常困扰的是PSRAM的名称,例如MoSys公司的独家硅智财技术:1T-SRAM就常被人以为是PSRAM,但其实两者有所不同,然确实PSRAM有时也被称为1T SRAM。

或者南韩的Silicon 7公司将PSRAM称为CCSRAM(CompactCell SRAM)来推行,或如南韩三星将PSRAM称为UtRAM等等,此外PSRAM也容易与Mobile-RAM、Mobile SRAM、Mobile SDRAM等相近称呼相混淆。

另外CellularRAM阵营的业者有时也直接以CellularRAM来称呼PSRAM。

留心PSRAM业务的转移、改变附带一提的,由于PSRAM的技术与价格竞争激烈,有些业者已纷纷退出这块市场,例如日本瑞萨(Renesas)就已经退出,并退出CellularRAM联盟,美国柏士半导体/赛普拉斯半导体(Cypress)也将PSRAM部门转售给台湾晶豪科技(Elite Semiconductor Memory Technology;ESMT),同时也与Renesas一样退出CellularRAM联盟,但接手的ESMT并没有新增成为该联盟的新会员。

另外德国忆恒/英飞凌(Infineon)将内存部门分立成奇梦达(Qimonda)后,也承接了原有在CellularRAM联盟中的会员身份,此外南韩海力士(Hynix)似乎也停止PSRAM的后续发展。

此外日本东芝(Toshiba)委由台湾华邦电子(Winbond)代产PSRAM,以及欧洲意法半导体(STMicroelectronics;ST)也将PSRAM委交台湾茂德(ProMOS)代产,未来欧、美、日、韩的PSRAM业务都可能转至台湾,一方面过去台湾专长于SRAM,但PSRAM的出现将挤压原有SRAM的市场,为了保有原有的市场必然要跨入PSRAM。

这些产业消长变迁信息,也是电子采购与工程设计人员所必须注意的。

美国柏士/赛普拉斯(Cypress)-CYK512K16SCCA◆先进的低功耗MoBL(More Battery Life)架构。

◆高速运作性:55nS、70nS(奈秒)。

◆宽裕的运作电压范畴:2.7∼3.3V。

◆运作中的耗用电流(典型值):2mA(工作频率为1MHz时)。

◆运作中的耗用电流(典型值):11mA(工作频率为最高频率时)。

◆待备(Stand-by)时低功耗。

◆芯片未被选择到时自动进入低功耗(Power-Down)状态。

◆适合手机之类的手持式应用。

德国奇梦达(Qimonda)-HYE18P128160AF-12.5◆1.8V的核心电压与I/O电压。

◆合乎CellularRAM 1.0、1.5规范的标准。

◆针对无线应用而设计。

◆可用「异步/分页模式」或「同步爆发」模式运作。

◆异步工作时的存取间隔为70nS/85nS。

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