内存基础知识
计算机是由哪几部分组成的呢?简单的说,一个完整的计算机系统是由软件和硬件组成的。其中,硬件部分由中央处理单元(运算器和控制器)、存储器和输入/输出设备构成。这次我们要谈的是存储器方面的内容。
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先给大家看三句话:
A. 我的PC 有1GB的内存。
B. 我的PC 有5GB的存储器。
C. 我的PC 有5GB 的内存。
唔,有似曾相识的感觉。没错,这是某个笑话的三种表达方式,但只有其中的一个可以认为是真正的笑话。到底是哪一个呢?先说A,如果有钱,给自己的电脑插上1GB的内存是可能的;而B,既然说是存储器,也可以包括硬盘了,话说的滴水不漏,也没留下笑柄;最后到C,因为目前个人电脑上使用的主板一般只能支持到1GB的内存,即使是INTEL目前最高阶的450NX芯片组也只能支持到4GB--所以,用5GB的内存是胡扯的啦。
现在我们可以知道的一点是:存储器包括主存和辅存。主存具有速度快、价格高、容量小的特点,负责直接与CPU交换指令和数据。辅存速度慢、价格低、容量大,可以用来保存程序和数据。常见的辅存如硬盘、软盘等,而现在的主存一般就是指半导体集成电路存储器了。那主存和内存有什么关系呢?可以这么认为:主存就是广义的内存。
广义的内存分为随机存储器(RAM,RANDOM ACCESS MEMORY)和只读存储器(ROM,READ ONLY MEMORY)。
一、 RAM
RAM是指通过指令可以随机的、个别的对各个存储单元进行访问的存储器,一般访问时间基本固定,而与存储单元地址无关。RAM的速度比较快,但其保存的信息需要电力支持,一旦丢失供电即数据消失,所以又叫易失性存储器,还有一种很有趣的叫法是"挥发性存储器",当然这里"挥发"掉的是数据而不是物理上的芯片。
RAM又分动态存储器(DRAM,DYNAMIC RAM)和静态存储器(SRAM,STATIC RAM)。SRAM是利用双稳态触发器来保存信息的,只要不断电,信息是不会丢失的,所以谓之静态;DRAM利用MOS (金属氧化物半导体)电容存储电荷来储存信息,大家都知道,电容是会漏电的,所以必须通过不停的给电容充电来维持信息,这个充电的过程叫再生或刷新(REFRESH)。由于电容的充放电是需要相对较长的时间的,DRAM的速度要慢于SRAM。但SRAM免刷新的优点需要较复杂的电路支持,如一个典型的SRAM的存储单元需要六个晶体管(三极管)构成,而DRAM的一个存储单元最初需要三个晶体管和一个电容,后来经过改进,就只需要一个晶体管和一个电容了。由此可见,DRAM的成本、集成度、功耗等明显优于SRAM。
(一) DRAM
DRAM就是我们常说的内存,这显然就是狭义的内存概念了。后面我们说的内存也是这个狭义的概念--DRAM。常见的DRAM有许多规格,如FPM DRAM 、EDO DRAM、BEDO DRAM、SDRAM、DDR SDRAM、SLDRAM、RDRAM、DIRECT RDRAM等。
1. FPM DRAM(FAST PAGE MODE DRAM,快速页模式DRAM)
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。FRM DRAM对此做了改进,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。因此FPM DRAM的设计可以提高内存的传输速率。在96年以前,在486时代和PENTIUM时代的初期,FPM DRAM被大量使用。
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