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动态随机存储器
阅读:7429时间:2011-04-13 18:06:18

  动态随机存储器(DRAM=Dynamic Random Access Memory),是计算机系统使用的随机存取内存(RAM)中的一种。它只能将数据保持很短的时间,为例保持数据,它使用电容存储。所以,必须一段时间刷新一次,如果存储单元没有被刷新,存储的信息就会丢失。(关机就会丢失数据)

微量分析

  动态随机存储器(微量)存放中的每一位数据在分开电容器之内集成电路. 因为真正的电容器漏充电,信息最终退色,除非周期性地刷新电容器充电。 因此刷新要求,它是a 动态 记忆与相对SRAM并且其他静态记忆。

  微量的好处是它的结构朴素:仅一支晶体管和电容器每位在SRAM需要,与六支晶体管比较。这允许微量到达非常高 密度.象SRAM,它在类 易失性记忆 设备,因为它丢失它的数据,当取消电源。然而不同于SRAM,数据也许在力量以后短时间仍然恢复。

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(Sequential Access)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。

工作原理

  动态 RAM 也是由许多基本存储元按照行和列来组成的.

  3 管动态 RAM 的工作原理

3 管动态 RAM 的工作原理

  DRAM 数据线 3 管动态 RAM 的基本存储电路如上图所示.在这个电路中,读选择线和写选择线是分开的,读 数据线和写数据线也是分开的.

  写操作时,写选择线为"1",所以 Q1 导通,要写入的数据通过 Q1 送到 Q2 的栅极,并通过栅极 电容在一定时间内保持信息.让我们看一下动态效果

  读操作时,先通过公用的预充电管 Q4 使读数据线上的分布电容 CD 充电,当读选择线为高电平 有效时,Q3 处于可导通的状态.若原来存有"1",则 Q2 导通,读数据线的分布电容 CD 通过 Q3,Q2 放电,此时读得的信息为"0",正好和原存信息相反;若原存信息为"0",则 Q3 尽管具备导通条件,但 因为 Q2 截止,所以,CD 上的电压保持不变,因而,读得的信息为"1".可见,对这样的存储电路,读得的信息和原来存入的信息正好相反,所以要通过读出放大器进行反相在送往 数据总线.

与静态随机存储器的区分

  一般计算机系统使用的随机存取内存(RAM)可分动态(DRAM)与静态随机存取内存(SRAM)两种,差异在于DRAM需要由存储器控制电路按一定周期对存储器刷新,才能维系数据保存,SRAM的数据则不需要刷新过程,在上电期间,数据不会丢失。

  SRAM静态的随机存储器:  特点是工作速度快,只要电源不撤除,写入SRAM的信息就不会消失,不需要刷新电路,同时在读出时不破坏原来存放的信息,一经写入可多次读出,但集成度较低,功耗较大。SRAM一般用来作为计算机中的高速缓冲存储器(Cache)。

  DRAM是动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory):  它是利用场效应管的栅极对其衬底间的分布电容来保存信息,以存储电荷的多少,即电容端电压的高低来表示“1”和“0”。DRAM每个存储单元所需的场效应管较少,常见的有4管,3管和单管型DRAM。因此它的集成度较高,功耗也较低,但缺点是保存在DRAM中的信息__场效应管栅极分布电容里的信息随着电容器的漏电而会逐渐消失,一般信息保存时间为2ms左右。为了保存DRAM中的信息,必须每隔1~2ms对其刷新一次。因此,采用 DRAM的计算机必须配置动态刷新电路,防止信息丢失。DRAM一般用作计算机中的主存储器。

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