随机存取 百科内容来自于: 百度百科

在计算机科学中,随机存取(有时亦称直接访问)代表同一时间访问一组序列中的一个随意组件。反之则称循序访问,即是需要更多时间去访问一个远程组件。随机存取存储器的基本结构可分为三个部分:存储矩阵,地址译码器,读写电路。

特点

1.随机存取
所谓“随机存取”,指的是当存储器中的消息被读取或写入时,所需要的时间与这段信息所在的位置无关。相对的,读取或写入顺序访问(SequentialAccess)存储设备中的信息时,其所需要的时间与位置就会有关系(如磁带)。
2.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)。RAM和ROM相比,两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失,而ROM不会。
3.高访问速度
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,取存延迟也和其他涉及机械运作的存储设备相比,也显得微不足道。
4.需要刷新
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。
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。

随机存取存储器概述

随机存取存储器(RAM)是计算机存储器中最为人熟知的一种。之所以RAM被称为“随机存储”,是因为您可以直接访问任一个存储单元,只要您知道该单元所在记忆行和记忆列的地址即可。
与RAM形成鲜明对比的是顺序存取存储器(SAM)。SAM中的数据存储单元按照线性顺序排列,因而只能依顺序访问(类似于盒式录音带)。如果当前位置不能找到所需数据,就必须依次查找下一个存储单元,直至找到所需数据为止。SAM非常适合作缓冲存储器之用,一般情况下,缓存中数据的存储顺序与调用顺序相同(显卡中的质素缓存就是个很好的例子)。而RAM则能以任意的顺序存取数据。

随机存取存储基本结构

随机存取存储器(RAM)的基本结构可分为三个部分:存储矩阵,地址译码器,读写电路,下面分为三块介绍:
1.存储矩阵:存储矩阵是用来存储要存放的代码,矩阵中每个存储单元都用一个二进制码给以编号,以便查询此单元。这个二进制码称作地址。
RAM的内部构造 RAM的内部构造
2.地址译码器:译码器可以将输入地址译为电平信号,以选中存储矩阵中的响应的单元。寻址方式分为一元寻址和二元寻址。一元寻址又称为单向译码或字译码,其输出的译码线就是字选择线,用它来选择被访问字的所有单元;二元寻址又称为双向译码,二元寻址能够访问每一个单元,由X地址译码器输出的译码线作为行选择线进行“行选”;由Y 地址译码器输出的译码线作为列选择线进行“列选”,则行、列选择线同时选中的单元即为被访问单元,可以对它进行“写入”或“读出”。
3.读写电路:读写电路是RAM的控制部分,它包括片选CS,读写控制R/W以及数据输入读出放大器,片选CS的作用是只有当该端加低电平时此RAM才起作用, 才能进行读与写,读写控制R/W的作用是当R/W端加高电平时,对此RAM进行读出。当R/W端加低电平时进行写入。输出级电路一般采用三态输出或集电极开路输出结构,以便扩展存储容量,如果是集电极开路输出(即 OC输出),则应外接负载电阻。

随机存储用途

SRAM:静态随机存取存储器采取多重晶体管设计,通常每个存储单元使用4-6只晶体管,但没有电容器。SRAM主要用于缓存。
DRAM:动态随机存取存储器中每个存储单元由配对出现的晶体管和电容器构成,需要不断地刷新。
FPM DRAM:快速页模式动态随机存取存储器是最早的一种DRAM。在存储器根据行列地址进行位元定位的全程中,FPM DRAM必须处于等待状态,数据读取之后才能开始处理下一位数据。向二级缓存的最高传输速率约为176MB每秒。
EDO DRAM:扩展数据输出动态随机存取存储器在处理前一位数据的过程中无需全程等待,就可以开始处理下一位数据。只要前一位数据的地址定位成功,EDO DRAM就开始为下一位数据寻址。它比FPM快5%左右。向二级缓存的最高传输速率约为264MB每秒。
SDRAM:同步动态随机存取存储器利用了爆发模式的概念,大大提升了性能。这种模式在读取数据时首先锁定一个记忆行,然后迅速扫过各记忆列,与此同时读取列上的位元数据。之所以有这种设计思想,是因为多数时候CPU请求的数据在内存中的位置是相邻的。SDRAM比EDO RAM快5%左右,已成为当今台式机内存中应用最广的一种。向二级缓存的最高传输速率约为528MB 每秒。
DDR SDRAM:双倍速率同步动态RAM与SDRAM相似,但带宽更高,即速度更快。向二级缓存的最高传输速率约为1064MB每秒。(133兆赫兹DDR SDRAM)。
RDRAM:Rambus动态随机存取存储器同先前的DRAM体系有着根本性的区别。由Rambus公司设计的RDRAM采用了Rambus直插式内存模组(RIMM),在外形尺寸和引脚构造方面类似于标准的DIMM。RDRAM与众不同之处在于它采取一种特殊的高速数据总线设计,称为Rambus信道。RDRAM内存芯片在并行模式下工作频率可达800兆赫(数据速率1600兆字节)。由于操作速率很高,RDRAM产生的热量要大大多于其他类型的芯片。为了驱散多余的热量,Rambus芯片配有散热器,这种散热器看上去就像是又长又薄的圆片。正如DIMM有其小外形版本一样,生产商还为笔记本电脑设计了小外形RIMM。
信用卡内存:信用卡内存是一种享有专利权的独立DRAM内存模组,使用时要将其插入笔记本电脑的特制长槽中。
PCMCIA内存卡:另一种用于笔记本电脑的独立DRAM内存模组,这种内存卡不享有专利权,只要系统总线能与内存卡设置相互匹配,即可用于各种笔记本电脑。
CMOS RAM:CMOS RAM这一术语是指用于电脑和其他设备中的一种小容量存储器,用来存储硬盘设置等信息——有关详细信息,请查见《计算机基本知识》一文。这种内存需要一个小型电池来供电,以维持存储器的内容。
VRAM:视频RAM,亦称多端口动态随机存取存储器(MPDRAM),为显示适配器和3D加速卡所专用。所谓“多端口”是指VRAM通常会有两个独立的访问端口,而非单一端口,允许CPU和图形处理器同时访问RAM。VRAM位于图形卡上,且种类繁多,其中很多享有专利权。VRAM的大小往往能决定显示器的分辨率和色深度。VRAM还可以用来保存一些图形专用信息,例如3D几何数据和质素图。真正的多端口VRAM往往价格不菲,因而当今的图形卡使用SGRAM(同步图形RAM)作为替代品。两种显存性能相差无几,而SGRAM价格更为便宜。
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- 来自原声例句
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