曾經分不清的RAM知識，你現在搞明白了嗎？

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說到RAM，相信大家都略知一二，但你知道各種RAM的原理及區別嗎？

一、引言

在計算機的組成結構中，有一個很重要的部分，就是儲存器。儲存器是用來儲存程式和資料的部件，對於計算機來說，有了儲存器，才有記憶功能，才能保證正常工作。

儲存器的種類很多，按其用途可分為主儲存器和輔助儲存器。主儲存器簡稱記憶體，記憶體在電腦中起著舉足輕重的作用，一般採用半導體儲存單元。因為RAM是記憶體其中最重要的儲存器，所以通常我們直接稱之為

記憶體

。

記憶體就是儲存程式以及資料的地方，比如當我們在使用WPS處理文稿時，當你在鍵盤上敲入字元時，它就被存入記憶體中；當你選擇存檔時，記憶體中的資料才會被存入硬碟。

二、關於RAM

RAM：

Random Access Memory，隨機存取儲存器。

RAM也叫記憶體、主存

，是與CPU直接交換資料的內部儲存器，它可以隨時讀寫（重新整理時除外），而且速度很快（相對Flash）。

RAM特點：

1、隨機存取

所謂“隨機存取”，指的是當儲存器中的資料被讀取或寫入時，所需要的時間與這段資訊所在的位置或所寫入的位置無關。相對的，讀取或寫入順序訪問儲存裝置中的資訊時，其所需要的時間與位置就會有關係。它主要用來存放作業系統、各種應用程式、資料等。

2、易失性

當電源關閉時RAM不能保留資料。如果需要儲存資料，就必須把它們寫入一個長期的儲存裝置中。RAM和ROM相比，兩者的最大區別是RAM在斷電以後儲存在上面的資料會自動消失，而ROM不會自動消失，可以長時間斷電儲存。

3、對靜電敏感

正如其他精細的積體電路，隨機存取儲存器對環境的靜電荷非常敏感。靜電會干擾儲存器內電容器的電荷，引致資料流失，甚至燒壞電路。故此觸碰隨機存取儲存器前，應先用手觸控金屬接地。

4、訪問速度

現代的隨機存取儲存器幾乎是所有訪問裝置中寫入和讀取速度最快的，存取延遲和其他涉及機械運作的儲存裝置相比，也顯得微不足道。

5、需要重新整理

現代的隨機存取儲存器依賴電容器儲存資料。電容器充滿電後代表1，未充電的代表0。由於電容器或多或少有漏電的情形，若不作特別處理，資料會漸漸隨時間流失。

重新整理是指定期讀取電容器的狀態，然後按照原來的狀態重新為電容器充電，彌補流失了的電荷。需要重新整理正好解釋了隨機存取儲存器的易失性。

三、RAM類別

根據儲存單元的工作原理不同， RAM分為：

靜態RAM和動態RAM

。

1.靜態隨機儲存器（SRAM）

靜態儲存單元是在靜態觸發器的基礎上附加門控管而構成的。因此，它是靠觸發器的自保功能儲存資料的。

我們平時在一些開發板上都能看見，比如：ISSI的晶片

2.動態隨機儲存器（DRAM

）

動態RAM的儲存矩陣由動態MOS儲存單元組成。動態MOS儲存單元利用MOS管的柵極電容來儲存資訊，但由於柵極電容的容量很小，而漏電流又不可能絕對等於0，所以電荷儲存的時間有限。

為了避免儲存資訊的丟失，必須定時地給電容補充漏掉的電荷。通常把這種操作稱為“重新整理”或“再生”，因此DRAM內部要有重新整理控制電路，其操作也比靜態RAM複雜。

儘管如此，由於DRAM儲存單元的結構能做得非常簡單，所用元件少，功耗低，已成為大容量RAM的主流產品。

四、關於SDRAM

看到這裡，可能有部分讀者認為：SDRAM = SRAM + DRAM，這其實是錯誤的。

SDRAM：

Synchronous Dynamic Random-Access Memory，同步動態隨機存取記憶體。

SDRAM是有一個同步介面的動態隨機存取記憶體（DRAM）。

同步是指Memory工作需要同步時鐘，內部命令的傳送與資料的傳輸都以它為基準；動態是指儲存陣列需要不斷的重新整理來保證資料不丟失；隨機是指資料不是線性依次儲存，而是由指定地址進行資料讀寫。

目前的168線64bit頻寬記憶體基本上都採用SDRAM晶片，工作電壓3。3V電壓，存取速度高達7。5ns，而EDO記憶體最快為15ns。並將RAM與CPU以相同時鐘頻率控制，使RAM與CPU外頻同步，取消等待時間，所以其傳輸速率比EDO DRAM更快。

SDRAM從發展到現在已經經歷了五代，分別是：第一代SDR SDRAM，第二代DDR SDRAM，第三代DDR2 SDRAM，第四代DDR3 SDRAM，第五代，DDR4 SDRAM。

第一代SDRAM採用單端（Single-Ended）時鐘訊號，第二代、第三代與第四代由於工作頻率比較快，所以採用可降低干擾的差分時鐘訊號作為同步時鐘。

工作電壓：

SDR：3。3V

DDR：2。5V

DDR2：1。8V

DDR3：1。5V

DDR4：1。2V

給大家看一個關於RAM的影片：

15：41

五、區別

SRAM是靜態隨機儲存器，主要是依靠觸發器儲存資料，

無需重新整理

。而DRAM是動態隨機儲存器，依靠MOSFET中柵電容儲存資料，

需不斷重新整理以補充釋放的電荷

。

由於單管就可以實現資料儲存，整合度可以做到更高，功耗也更低，更為主流。需要注意的是由於重新整理牽涉電容的充放電過程，DRAM的存取速度不及SRAM。

至於SDRAM，為同步動態隨機儲存器，屬於DRAM的一種，其工作過程需要同步時鐘的配合

。因此可以不考慮路線延時不同的影響，避免不定態。普通的DRAM屬於非同步傳輸，存取資料時，必須等待若干個時鐘以後才進行操作（考慮不定態），因為會花費較多的時間，影響了資料的傳輸速率。隨著時鐘頻率的不斷增高，這個瓶頸的限制就會越來越明顯，SDRAM的優勢也就更能體現出來。

（部分內容來自網路）

END