干货 | SRAM与DRAM真正区别,你真的明白吗?

电子工程世界 2021-01-25

在半导体存储器的发展中,静态存储器(SRAM)由于其广泛的应用成为其中不可或缺的重要一员。

随着微电子技术的迅猛发展,SRAM逐渐呈现出高集成度、快速及低功耗的发展趋势。近年来SRAM在改善系统性能、提高芯片可靠性、降低成本等方面都起到了积极的作用。

今天就带你详细了解一下到底什么是SRAM,在了解SRAM之前,有必要先说明一下RAM:RAM主要的作用就是存储代码和数据供CPU在需要的时候调用。

但是这些数据并不是像用袋子盛米那么简单,更像是图书馆中用书架摆放书籍一样,不但要放进去还要能够在需要的时候准确的调用出来,虽然都是书但是每本书是不同的。对于RAM等存储器来说也是一样的,虽然存储的都是代表0和1的代码,但是不同的组合就是不同的数据。



让我们重新回到书和书架上来,如果有一个书架上有10行和10列格子(每行和每列都有0-9的编号),有100本书要存放在里面,那么我们使用一个行的编号+一个列的编号就能确定某一本书的位置。

在RAM存储器中也是利用了相似的原理。现在让我们回到RAM存储器上,对于RAM存储器而言数据总线是用来传入数据或者传出数据的。

因为存储器中的存储空间是如果前面提到的存放图书的书架一样通过一定的规则定义的,所以我们可以通过这个规则来把数据存放到存储器上相应的位置,而进行这种定位的工作就要依靠地址总线来实现了。


对于CPU来说,RAM就像是一条长长的有很多空格的细线,每个空格都有一个唯一的地址与之相对应。 如果CPU想要从RAM中调用数据,它首先需要给地址总线发送编号,请求搜索图书(数据),然后等待若干个时钟周期之后,数据总线就会把数据传输给CPU,看图更直观一些:


小圆点代表RAM中的存储空间,每一个都有一个唯一的地址线同它相连。当地址解码器接收到地址总线的指令:“我要这本书”(地址数据)之后,它会根据这个数据定位CPU想要调用的数据所在位置,然后数据总线就会把其中的数据传送到CPU。

下面该介绍一下今天的主角SRAM: SRAM —— “Static RAM(静态随机存储器)”的简称,所谓“静态”,是指这种存储器只要保持通电,里面储存的数据就可以恒常保持。 这里与我们常见的DRAM动态随机存储器不同,具体来看看有哪些区别:


SRAM不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据,而DRAM(Dynamic Random Access Memory)每隔一段时间,要刷新充电一次,否则内部的数据即会消失,因此SRAM具有较高的性能,功耗较小。

此外,SRAM主要用于二级高速缓存(Level2 Cache),它利用晶体管来存储数据,与DRAM相比,SRAM的速度快,但在相同面积中SRAM的容量要比其他类型的内存小。

但是SRAM也有它的缺点,集成度较低,相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积,但是SRAM却需要很大的体积,同样面积的硅片可以做出更大容量的DRAM,因此SRAM显得更贵。

还有,SRAM的速度快但昂贵,一般用小容量SRAM作为更高速CPU和较低速DRAM 之间的缓存。最后总结一下:


  • SRAM成本比较高
  • DRAM成本较低(1个场效应管加一个电容)
  • SRAM存取速度比较快
  • DRAM存取速度较慢(电容充放电时间)
  • SRAM一般用在高速缓存中
  • DRAM一般用在内存条里

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