在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的發(fā)展中,靜態(tài)存儲(chǔ)器(SRAM)由于其廣泛的應(yīng)用成為其中不可或缺的重要一員。
隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,SRAM逐漸呈現(xiàn)出高集成度、快速及低功耗的發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái)SRAM在改善系統(tǒng)性能、提高芯片可靠性、降低成本等方面都起到了積極的作用。
今天就帶你詳細(xì)了解一下到底什么是SRAM,在了解SRAM之前,有必要先說(shuō)明一下RAM:RAM主要的作用就是存儲(chǔ)代碼和數(shù)據(jù)供CPU在需要的時(shí)候調(diào)用。
但是這些數(shù)據(jù)并不是像用袋子盛米那么簡(jiǎn)單,更像是圖書館中用書架擺放書籍一樣,不但要放進(jìn)去還要能夠在需要的時(shí)候準(zhǔn)確的調(diào)用出來(lái),雖然都是書但是每本書是不同的。對(duì)于RAM等存儲(chǔ)器來(lái)說(shuō)也是一樣的,雖然存儲(chǔ)的都是代表0和1的代碼,但是不同的組合就是不同的數(shù)據(jù)。
讓我們重新回到書和書架上來(lái),如果有一個(gè)書架上有10行和10列格子(每行和每列都有0-9的編號(hào)),有100本書要存放在里面,那么我們使用一個(gè)行的編號(hào)+一個(gè)列的編號(hào)就能確定某一本書的位置。
在RAM存儲(chǔ)器中也是利用了相似的原理。現(xiàn)在讓我們回到RAM存儲(chǔ)器上,對(duì)于RAM存儲(chǔ)器而言數(shù)據(jù)總線是用來(lái)傳入數(shù)據(jù)或者傳出數(shù)據(jù)的。
因?yàn)榇鎯?chǔ)器中的存儲(chǔ)空間是如果前面提到的存放圖書的書架一樣通過(guò)一定的規(guī)則定義的,所以我們可以通過(guò)這個(gè)規(guī)則來(lái)把數(shù)據(jù)存放到存儲(chǔ)器上相應(yīng)的位置,而進(jìn)行這種定位的工作就要依靠地址總線來(lái)實(shí)現(xiàn)了。
對(duì)于CPU來(lái)說(shuō),RAM就像是一條長(zhǎng)長(zhǎng)的有很多空格的細(xì)線,每個(gè)空格都有一個(gè)唯一的地址與之相對(duì)應(yīng)。如果CPU想要從RAM中調(diào)用數(shù)據(jù),它首先需要給地址總線發(fā)送編號(hào),請(qǐng)求搜索圖書(數(shù)據(jù)),然后等待若干個(gè)時(shí)鐘周期之后,數(shù)據(jù)總線就會(huì)把數(shù)據(jù)傳輸給CPU,看圖更直觀一些:
小圓點(diǎn)代表RAM中的存儲(chǔ)空間,每一個(gè)都有一個(gè)唯一的地址線同它相連。當(dāng)?shù)刂方獯a器接收到地址總線的指令:“我要這本書”(地址數(shù)據(jù))之后,它會(huì)根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)定位CPU想要調(diào)用的數(shù)據(jù)所在位置,然后數(shù)據(jù)總線就會(huì)把其中的數(shù)據(jù)傳送到CPU。
下面該介紹一下今天的主角SRAM:SRAM —— “Static RAM(靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)”的簡(jiǎn)稱,所謂“靜態(tài)”,是指這種存儲(chǔ)器只要保持通電,里面儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)就可以恒常保持。這里與我們常見(jiàn)的DRAM動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器不同,具體來(lái)看看有哪些區(qū)別:
SRAM不需要刷新電路即能保存它內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),而DRAM(Dynamic Random Access Memory)每隔一段時(shí)間,要刷新充電一次,否則內(nèi)部的數(shù)據(jù)即會(huì)消失,因此SRAM具有較高的性能,功耗較小。
此外,SRAM主要用于二級(jí)高速緩存(Level2 Cache),它利用晶體管來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),與DRAM相比,SRAM的速度快,但在相同面積中SRAM的容量要比其他類型的內(nèi)存小。
但是SRAM也有它的缺點(diǎn),集成度較低,相同容量的DRAM內(nèi)存可以設(shè)計(jì)為較小的體積,但是SRAM卻需要很大的體積,同樣面積的硅片可以做出更大容量的DRAM,因此SRAM顯得更貴。
還有,SRAM的速度快但昂貴,一般用小容量SRAM作為更高速CPU和較低速DRAM 之間的緩存。最后總結(jié)一下:
SRAM成本比較高
DRAM成本較低(1個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管加一個(gè)電容)
SRAM存取速度比較快
DRAM存取速度較慢(電容充放電時(shí)間)
SRAM一般用在高速緩存中DRAM一般用在內(nèi)存條里。
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原文標(biāo)題:干貨 | SRAM與DRAM真正區(qū)別,你真的明白嗎?
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