存储器的概述
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DRAM存储器概述和应用随着计算机和电子设备的发展,存储器在信息处理中起着至关重要的作用。
而动态随机存取存储器(DRAM)作为一种常见的存储器类型,具有较高的容量和较低的成本,广泛应用于各个领域。
本文将对DRAM存储器的基本原理、特点以及应用进行介绍,以便更好地了解DRAM存储器在现代科技中的地位和作用。
一、DRAM存储器的基本原理DRAM存储器是一种按位存取的半导体存储器,其基本原理是利用电容器来存储和读取数据。
每个存储单元由一个电容器和一个访问线组成,而访问线用于读取和写入数据。
DRAM存储器需要定期刷新以保持数据的稳定性,这是由于电容器的特性决定的。
尽管需要刷新,DRAM仍然具有较高的存储密度和较低的制造成本,因此被广泛应用于计算机系统和其他电子设备中。
二、DRAM存储器的特点1. 高存储密度:DRAM存储单元的结构简单,存储密度较高,可以在较小的芯片面积上存储大量的数据。
2. 快速访问速度:相对于其他存储器类型,DRAM存储器的访问速度较快,适用于对存储器响应速度要求较高的任务。
3. 低功耗:DRAM存储器的功耗较低,适用于移动设备等对电池寿命要求较高的场景。
4. 需要刷新:由于电容器的特性,DRAM存储器需要定期刷新以保持数据的稳定性。
5. 不易集成:DRAM存储器的制造过程复杂,相比于闪存等其他存储器类型,较难被集成在大规模集成电路中。
三、DRAM存储器的应用1. 个人电脑:DRAM存储器是个人电脑中最常见的存储器类型,用于存储操作系统、应用程序和数据等。
2. 数据中心:在云计算和大数据时代,数据中心经常需要使用大容量的存储器进行数据存储和处理,DRAM存储器在其中发挥着重要作用。
3. 移动设备:随着智能手机和平板电脑的普及,对存储器容量和访问速度的需求不断增加,DRAM存储器得到了广泛的应用。
4. 汽车电子:现代汽车中的电子设备越来越多,包括车载娱乐系统、导航系统等,这些设备需要使用存储器进行数据存储和处理,DRAM存储器在其中扮演着重要角色。
存储器存储数据的规则1. 存储器概述存储器是计算机中用于存储和检索数据的设备,用于临时和永久保存计算机程序和数据。
它是计算机的重要组成部分,对计算机的性能和稳定性起着至关重要的作用。
2. 存储器的分类存储器可以按不同的标准进行分类,最常见的分类方法是根据数据读写方式和存储介质。
根据数据读写方式,存储器可分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM);根据存储介质,存储器可分为内存和外存。
2.1 随机存取存储器(RAM)RAM是一种易失性的存储器,它可以随机读写数据。
它由许多存储单元组成,每个存储单元都有唯一的地址,数据通过地址进行读写。
RAM的读取速度快,但断电后数据会丢失。
2.2 只读存储器(ROM)ROM是一种只读存储器,它用于存储只读数据,如计算机的启动程序和固件。
ROM的数据无法被修改,因此具有较高的稳定性和可靠性。
2.3 内存内存是计算机中用于存储程序和运行数据的存储器。
它分为主存储器和高速缓存。
主存储器是计算机能直接访问的存储器,其容量较大但读写速度相对较慢;高速缓存是位于中央处理器(CPU)内部的一块小容量存储器,用于提高数据读取速度。
2.4 外存外存是计算机中用于永久存储数据的存储器,如硬盘、光盘和闪存。
外存容量大,但读写速度相对较慢。
它可以长期保持数据,即使断电也不会导致数据丢失。
3. 存储器的数据存储规则存储器的数据存储规则遵循一定的原则和规定,以确保数据的正确存储和读取。
以下是存储器数据存储规则的一些要点:3.1 存储单元地址每个存储单元都有一个唯一的地址,用于标识存储单元。
计算机通过地址来访问和读写数据。
地址通常由二进制数字表示,较高位的地址用于表示不同的存储单元。
3.2 存储单元大小存储单元的大小指的是存储一个数据所需的位数。
现代计算机中,通常以字节为单位来表示存储单元的大小。
例如,一个字节可以存储8位二进制数据。
3.3 存储单元编址和访问存储器的每个存储单元都有一个唯一的地址,计算机通过地址来访问和读写数据。
存储器概述1.1 引言存储器是一种用于存储数据的记忆器件,被广泛地应用于数码产品、电脑、移动通信等各种领域,其最基本的结构是存储二进制信息“0”和“1”的存储单元。
根据掉电后存储数据能否继续保持,半导体存储器又可以分为挥发性存储器和非挥发性存储器两大类。
目前的挥发性存储器市场,以动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory,简称DRAM)和静态随机存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM)为代表。
DRAM是通过对电容的充、放电来实现数据的擦写,其最典型的应用在各种内存芯片上,主要应用于PC、手机、电视、GPS等领域。
由于其存储单元为1T1C结构,所以DRAM易于实现高密度存储。
但是,由于在数据写入电容后存在电荷泄露,DRAM需要通过不断刷新才能保持数据,因此其功耗比较大。
相对DRAM而言,SRAM具有存取速度快的优势,因此SRAM主要应用在高速低功耗场合,如移动通信网络、手机、计算机缓存等等。
但是SRAM的存储单元为6T结构,所占单元面积较大,因此其存储密度比较低。
随着便携式电子设备的不断普及,非挥发存储器在整个存储器市场上的份额也越来越大。
据统计,2005年人均拥有的存储容量为10G,而在不久的将来这个数字将达到400G。
自上世纪90年代以来,市场上主流的非挥发存储器技术是基于电荷存储机制的“闪存”(Flash)存储器件。
Flash是基于1967年Bell实验室的S. M. Sze和D. Kahng提出的浮栅结构非挥发性存储器发展而来的[1],如图1.1.1(a) 所示,其基本结构包括衬底、隧穿氧化层、浮栅、控制氧化层和控制栅极。
浮栅型Flash存储的存储机理如图1.1.1(b)所示,在外界适当电激励情形下,电子可以被注入和释放出浮栅存储层,从而实现数据的擦写。
当电子被注入到浮栅中并被浮栅俘获时,器件的阈值电压会增大;而当电子被从浮栅上释放出来时,器件的阈值电压会减小。
存储器是大规模集成电路的一个重要门类,也是计算机中最重要的部件之一。
冯·诺依曼的计算机程序存储原理就是把程序和数据存放在存储器中,使计算机可以脱离人的干预自动工作。
存储器的存取周期和存储容量直接影响计算机的性能。
随着大规模集成电路工艺和存储技术的飞速发展,存储器芯片的性能和集成度越来越高,而单位成本却越来越低,他的发展规律完全遵循了“集成度以每18个月增加一倍,而单位成本降低一半”的摩尔定律。
存储器的内部结构由四部分组成:存储单元阵列、地址译码(含行译码和列译码)、数据入(写)/出(读)以及读写控制逻辑。
存储器的种类有很多,按照使用功能可分为两大类:断电后保存的数据会丢失的易失性存储器和断电后保存的数据不会丢失的非易失性存储器。
可随机读写信息的易失性存储器称为RAM,RAM又有静态(SRAM)和动态(DRAM)之分。
非易失性存储器包涵各种不同原理、技术和结构的存储器。
早期称为只读存储器(ROM)的传统非易失性存储器根据写入方法和可写入的次数不同,又可以分为掩模式制度存储器(MROM)、一次性编程的OTP ROM(多采用双极性熔丝式)和可用紫外线擦除可多次编程的UV-EPROM。
近期存储器市场推出了多种非ROM型可现场改写的非易失性存储器,主要有可电擦除可编程的EEPROM/在EPROM和EEPROM芯片技术基础上,发展起来的快擦写存储器Flash Memory等。