RAM的分类

RAM的结构

RAM存储容量的扩展

RAM的特色

RAM存储单元

RAM的结构

RAM主要有存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路（I/O控制电路）三部分组成。

1.存储矩阵（数据线）

　　上图中点画线框内的美国小方块都表明一个存储单元，能够存储1位二值代码，存储单元能够是静态的（触发器），也能够是动态的（动态MOS存储单元）。这些存储单元通常都按阵列形式排列，造成存储矩阵，其目的是使地址译码更简单。

2.地址译码器（地址线）

　　分行地址译码器和列地址译码器两部分。

3.片选与I/O控制电路（控制线）

RAM存储容量的扩展

当一片RAM集成块不能知足存储容量的要求时，能够用若干片RAM链接成一个存储容量更大的知足要求的RAM，扩大存储容量的方法，一般有位扩展和字扩展两种。

　　1．位扩展

　　存储器芯片的字长多数为1位、4位、8位等。当实际的存储系统的字长超过存储器芯片的字长时，须要进行位扩展。

　　位扩展方法：芯片的并联(地址线、控制线共用，数据线合并)

　　例如：下图为用两片8K×8位的芯片实现的8K×16位的存储器

2．字扩展

　　方法：地址线、数据线和读写控制线链接在一块儿，而外加译码器控制各个芯片的片选端(/CS)。下图是四片8K×8 位RAMà32K×8 位。

图中，译码器的输入是高位地址A1四、A13，译码器的输出链接各片RAM的片选信号。若A14A13=01，则RAM(2)片的/CS=0，其他各片RAM的/CS均为1，故选中第二片。读出的内容则由低位地址A12～A0决定。显然，四片RAM轮流工做，任什么时候候，只有一片RAM处于工做状态，整个系统字数扩大了四倍，而字长仍为八位。

RAM的特色

一、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，所须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（Sequential Access）存储设备中的信息时，其所须要的时间与位置就会有关系（如磁带）。

　　二、易失性

　　当电源关闭时RAM不能保留数据。若是须要保存数据，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，二者的最大区别是RAM在断电之后保存在上面的数据会自动消失，而ROM不会。

　　三、高访问速度

现代的随机存取存储器几乎是全部访问设备中写入和读取速度最快的，取存延迟也和其余涉及机械运做的存储设备相比，也显得微不足道。

　　四、须要刷新

　　现代的随机存取存储器依赖电容器存储数据。电容器充满电后表明1(二进制)，未充电的表明0。因为电容器或多或少有漏电的情形，若不做特别处理，数据会渐渐随时间流失。刷新是指按期读取电容器的状态，而后按照原来的状态从新为电容器充电，弥补流失了的电荷。须要刷新正好解释了随机存取存储器的易失性。

　　五、对静电敏感

　　正如其余精细的集成电路，随机存取存储器对环境的静电荷很是敏感。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。

RAM存储单元

1．静态存储单元（SRAM）

●存储原理：由触发器存储数据

●单元结构：六管NMOS或CMOS构成

●优势：速度快、使用简单、不需刷新、静态功耗极低；经常使用做Cache

●缺点：元件数多、集成度低、功耗大

●经常使用的SRAM集成芯片：6116(2K×8位)，6264(8K×8位)，62256(32K×8位)，2114(1K×4位)

2．动态存储单元（DRAM）

●存贮原理：利用MOS管栅极电容能够存储电荷的原理，需刷新（早期：三管基本单元；如今：单管基本单元）

●刷新(再生)：为及时补充漏掉的电荷以免存储的信息丢失，必须定时给栅极电容补充电荷的操做

●刷新时间：按期进行刷新操做的时间。该时间必须小于栅极电容天然保持信息的时间（小于2ms）。

●优势： 集成度远高于SRAM、功耗低，价格也低

●缺点：因需刷新而使外围电路复杂；刷新也使存取速度较SRAM慢，因此在计算机中，DRAM经常使用于做主存储器。

尽管如此，因为DRAM存储单元的结构简单，所用元件少，集成度高，功耗低，因此目前已成为大容量RAM的主流产品。