一文看懂ARM里的RAM和SDRAM有什么区别

RAM介绍
  
RAM:随机存取存储器。

在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件,对于计算机来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。

存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器简称内存,内存在电脑中起着举足轻重的作用,一般采用半导体存储单元。因为RAM是内存其中最重要的存储器,所以通常我们直接称之为内存。

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内存就是存储程序以及数据的地方,比如当我们在使用WPS处理文稿时,当你在键盘上敲入字符时,它就被存入内存中,当你选择存盘时,内存中的数据才会被存入硬盘。
  
RAM就是既可以从中读取数据,也可以写入数据。当机器电源关闭时,存于其中的数据就会丢失。我们通常购买或升级的内存条就是用作电脑的内存,内存条(SIMM)就是将RAM集成块集中在一起的一小块电路板,它插在计算机中的内存插槽上,以减少RAM集成块占用的空间。

目前市场上常见的内存条有128M/条、256M/条、512M/条等。
  
RAM类别
  
根据存储单元的工作原理不同, RAM分为静态RAM和动态RAM。
  
静态随机存储器(SRAM)
  
静态存储单元是在静态触发器的基础上附加门控管而构成的。因此,它是靠触发器的自保功能存储数据的。
  
动态随机存储器(DRAM)
  
动态RAM的存储矩阵由动态MOS存储单元组成。动态MOS存储单元利用MOS管的栅极电容来存储信息,但由于栅极电容的容量很小,而漏电流又不可能绝对等于0,所以电荷保存的时间有限。

为了避免存储信息的丢失,必须定时地给电容补充漏掉的电荷。通常把这种操作称为“刷新”或“再生”,因此DRAM内部要有刷新控制电路,其操作也比静态RAM复杂。

尽管如此,由于DRAM存储单元的结构能做得非常简单,所用元件少,功耗低,已成为大容量RAM的主流产品。
  
RAM特点
  
1、随机存取
  
所谓“随机存取”,指的是当存储器中的数据被读取或写入时,所需要的时间与这段信息所在的位置或所写入的位置无关。相对的,读取或写入顺序访问存储设备中的信息时,其所需要的时间与位置就会有关系。它主要用来存放操作系统、各种应用程序、数据等。
  
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。RAM和ROM相比,两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失,而ROM不会自动消失,可以长时间断电保存。
  
3、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。
  
4、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,存取延迟和其他涉及机械运作的存储设备相比,也显得微不足道。
  
5、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,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。
  
SDRAM介绍
  
SDRAM:同步动态随机存取存储器。

同步是指Memory工作需要步时钟,内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准;动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失;随机是指数据不是线性依次存储,而是由指定地址进行数据读写。

目前的168线64bit带宽内存基本上都采用SDRAM芯片,工作电压3.3V电压,存取速度高达7.5ns,而EDO内存最快为15ns。并将RAM与CPU以相同时钟频率控制,使RAM与CPU外频同步,取消等待时间,所以其传输速率比EDO DRAM更快。

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SDRAM从发展到现在已经经历了四代,分别是:第一代SDR SDRAM,第二代DDR SDRAM,第三代DDR2 SDRAM,第四代DDR3 SDRAM。
  
第一代与第二代SDRAM均采用单端时钟信号,第三代与第四代由于工作频率比较快,所以采用可降低干扰的差分时钟信号作为同步时钟。
  
SDR SDRAM的时钟频率就是数据存储的频率,第一代内存用时钟频率命名,如pc100,pc133则表明时钟信号为100或133MHz,数据读写速率也为100或133MHz。
  
之后的第二,三,四代DDR内存则采用数据读写速率作为命名标准,并且在前面加上表示其DDR代数的符号,PC-即DDR,PC2=DDR2,PC3=DDR3。如PC2700是DDR333,其工作频率是333/2=166MHz,2700表示带宽为2.7G。
  
DDR的读写频率从DDR200到DDR400,DDR2从DDR2-400到DDR2-800,DDR3从DDR3-800到DDR3-1666。
  
很多人将SDRAM错误的理解为第一代也就是SDR SDRAM,并且作为名词解释,皆属误导,SDR不等于SDRAM。

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Pin:模组或芯片与外部电路电路连接用的金属引脚,而模组的pin就是常说的“金手指”。
  
SIMM:单列内存模组。内存模组就是我们常说的内存条,所谓单列是指模组电路板与主板插槽的接口只有一列引脚,虽然两侧都有金手指)。
  
DIMM:双列内存模组。是我们常见的模组类型,所谓双列是指模组电路板与主板插槽的接口有两列引脚,模组电路板两侧的金手指对应一列引脚。
  
RDIMM:带寄存器的双线内存模块
 
SO-DIMM:笔记本常用的内存模组。
  
工作电压:
SDR:3.3V  
DDR:2.5V  
DDR2:1.8V  
DDR3:1.5V
  
ARM里RAM与SDRAM的区别
  
RAM包括SRAM和DRAM,前者是静态随机存储器,主要是依靠触发器存储数据,无需刷新,而后者是动态随机存储器,依靠MOSFET中栅电容存储数据,需不断刷新以补充释放的电荷。

由于单管就可以实现数据存储,集成度可以做到更高,功耗也更低,更为主流。需要注意的是由于刷新牵涉电容的充放电过程,DRAM的存取速度不及SRAM。
  
至于SDRAM,为同步动态随机存储器,属于DRAM的一种,其工作过程需要同步时钟的配合,因此可以不考虑路线延时不同的影响,避免不定态。普通的DRAM属于异步传输,存取数据时,必须等待若干个时钟以后才进行操作(考虑不定态),因为会花费较多的时间,影响了数据的传输速率。随着时钟频率的不断增高,这个瓶颈的限制就会越来越明显,SDRAM的优势也就更能体现出来。

转载自:电子产品世界