系統(tǒng)內(nèi)存概述
系統(tǒng)內(nèi)存是 ram 的同義詞, 是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (random-access memory) 的縮寫,它是系統(tǒng)臨時(shí)存儲(chǔ)程序指令和數(shù)據(jù)的主要區(qū)域。ram 中的每個(gè)位置均由一個(gè)稱為內(nèi)存地址的號(hào)碼標(biāo)識(shí)。關(guān)閉系統(tǒng)后,ram 中保存的任何數(shù)據(jù)均會(huì)丟失。系統(tǒng)內(nèi)存由物理內(nèi)存以及虛擬內(nèi)存構(gòu)成,當(dāng)物理內(nèi)存在運(yùn)行時(shí)不夠用,系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建虛擬內(nèi)存,虛擬內(nèi)存一般為物理內(nèi)存的1.5~3倍。
隨機(jī)存取所謂“隨機(jī)存取”,指的是當(dāng)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)被讀取或?qū)懭霑r(shí),所需要的時(shí)間與這段信息所在的位置或所寫入的位置無關(guān)。相對(duì)的,讀取或?qū)懭腠樞蛟L問(Sequential Access)存儲(chǔ)設(shè)備中的信息時(shí),其所需要的時(shí)間與位置就會(huì)有關(guān)系。它主要用來存放操作系統(tǒng)、各種應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)等。
易失性當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)RAM不能保留數(shù)據(jù)。如果需要保存數(shù)據(jù),就必須把它們寫入一個(gè)長(zhǎng)期的存儲(chǔ)設(shè)備中(例如硬盤)。RAM和ROM相比,兩者的最大區(qū)別是RAM在斷電以后保存在上面的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)消失,而ROM不會(huì)自動(dòng)消失,可以長(zhǎng)時(shí)間斷電保存。
對(duì)靜電敏感正如其他精細(xì)的集成電路,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器對(duì)環(huán)境的靜電荷非常敏感。靜電會(huì)干擾存儲(chǔ)器內(nèi)電容器的電荷,引致數(shù)據(jù)流失,甚至燒壞電路。故此觸碰隨機(jī)存取存儲(chǔ)器前,應(yīng)先用手觸摸金屬接地。
訪問速度現(xiàn)代的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器幾乎是所有訪問設(shè)備中寫入和讀取速度最快的,存取延遲和其他涉及機(jī)械運(yùn)作的存儲(chǔ)設(shè)備相比,也顯得微不足道。
需要刷新(再生)現(xiàn)代的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器依賴電容器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。電容器充滿電后代表1(二進(jìn)制),未充電的代表0。由于電容器或多或少有漏電的情形,若不作特別處理,數(shù)據(jù)會(huì)漸漸隨時(shí)間流失。刷新是指定期讀取電容器的狀態(tài),然后按照原來的狀態(tài)重新為電容器充電,彌補(bǔ)流失了的電荷。需要刷新正好解釋了隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的易失性。
根據(jù)存儲(chǔ)單元的工作原理不同, RAM分為靜態(tài)RAM和動(dòng)態(tài)RAM。靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)靜態(tài)存儲(chǔ)單元是在靜態(tài)觸發(fā)器的基礎(chǔ)上附加門控管而構(gòu)成的。因此,它是靠觸發(fā)器的自保功能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的。動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)動(dòng)態(tài)RAM的存儲(chǔ)矩陣由動(dòng)態(tài)MOS存儲(chǔ)單元組成。動(dòng)態(tài)MOS存儲(chǔ)單元利用MOS管的柵極電容來存儲(chǔ)信息,但由于柵極電容的容量很小,而漏電流又不可能絕對(duì)等于0,所以電荷保存的時(shí)間有限。為了避免存儲(chǔ)信息的丟失,必須定時(shí)地給電容補(bǔ)充漏掉的電荷。通常把這種操作稱為“刷新”或“再生”,因此DRAM內(nèi)部要有刷新控制電路,其操作也比靜態(tài)RAM復(fù)雜。盡管如此,由于DRAM存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)能做得非常簡(jiǎn)單,所用元件少,功耗低,已成為大容量RAM的主流產(chǎn)品。