存储器概述
按在计算机中的作用（层次）分类：(1)主存储器。简称主存，又称内存储器（内存），用来存放计算机运行期间所需的大量程序和数据，CPU 可以直接随机地对其进行访问，也可以和
高速缓冲存储器(Cache )及辅助存储器交换数据。其特点是容量较小、存取速度较快、单位价格较高。(2)辅助存储器。简称辅存，又称外存储器（外存），是主存储器的后援存储器，用
来存放当前暂时不用的程序和数据，以及一些需要永久性保存的信息，它不能与 CPU 直接交换信息。其特点是容量极大、存取速度较慢、单位成本低。(3)高速缓冲存储器。简称 Cache ,
位于主存和 CPU 之间，用来存放正在执行的程序段和数据，以便 CPU 能高速地使用它们。Cachel 的存取速度可与 CPU 的速度相匹配，但存储容量小、价格高。目前的高档计算机通常将
它们制作在 CPU 中。
按存储介质分类按存储介质: 存储器可分为磁表面存储器（磁盘、磁带）、磁心存储器半导体存储器(MOS 型存储器、双极型存储器)和光存储器（光盘）。
按存取方式分类: (1)随机存储器(RAM): 存储器的任何一个存储单元的内容都可以随机存取，而且存取时间与存储单元的物理位置无关。其优点是读写方便、使用灵活，主要用作主存或高
速缓冲存储器。RAM 又分为静态 RAM(以触发器原理寄存信息)和动态 RAM(以电容充电原理寄存信息)。(2)只读存储器(ROM)。存储器的内容只能随机读出而不能写入。信息一旦写入存储
器就固定不变，即使断电，内容也不会丢失。
按信息的可保存性分类: 断电后、存储信息即消失的存储器，称为易失性存储器，如 RAM。断电后、存储信息仍然保持的存储器，称为非易失性存储器，如 ROM、磁表面存储器和光存
储器。若某个存储单元所存储的信息被读出时，原存储信息被破坏，则称为破坏性读出；若读出时，被读单元原存储信息不被破坏，则称为非破坏性读出。具有破坏性读出性能的存储器，
每次读出操作后，必须紧接一个再生的操作，以便恢复被破坏的信息。
存储器有 3 个主要性能指标，即存储容量、单位成本和存储速度。这 3 个指标相互制约，设计存储器系统所追求的目标就是大容量、低成本和高速度。=8b(bit,位)。存储字数表示存储器
的地址空间大小，字长表示一次存取操 一、存储容量=存储字数 x 字长（如 1Mx8 位）。单位换算：1B(Byte,字节)作的数据量。 二、单位成本：每位价格=总成本/总容量。
三、存储速度：数据传输率=数据的宽度/存储周期。(1)存取时间(T):存取时间是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间，分为读出时间和写入时间。(2)存取周期()：存取周
期又称读写周期或访问周期。它是指存储器进行一次完整的读写操作所需的全部时间，即连续两次独立访问存储器操作（读或写操作)之间所需的最小时间间隔。(3)主存带宽(B):主存带宽
又称数据传输率，表示每秒从主存进出信息的最大数量，单位为字/秒、字节/秒(B/s)或位/秒(b/s).
主存储器由 DRAM 实现，靠处理器的那一层(Cache )则由 SRAM 实现，属于易失性存储器，只要断电，保存的信息便会丢失 DRAM 的每比特成本低于 SRAM,速度也慢于 SRAM,价格差异主
要是因为制造 DRAM 需要更多的硅 ROM 属于非易失性存储器。
SRAM 的工作原理:静态随机存储器(SRAM)的存储元是用双稳态触发器（六晶体管 MOS）记忆信息信息被读出后，保持其原状态而不需要再生（非破坏性读出）；SRAM 的存取速度快，
但集成度低，功耗较大，一般用来组成高速缓冲存储器
DRAM 的工作原理: 动态随机存储器(DRAM)是利用存储元电路中栅极电容上的电荷来存储信息的 DRAM 的基本存储元通常只使用一个晶体管，比 SRAM 的密度要高很多。DRAM 采用地址
复用技术，地址线是原来的 1/2，且地址信号分行、列两次传送。相对于 SRAM 来说，DRAM 具有容易集成、位价低、容量大和功耗低等优点，但 DRAM 的存取速度较慢，一般用来组成
大容量主存系统。DRAM 电容上的电荷一般只能维持 1~2ms,即使不断电，信息也会自动消失。为此，每隔一定时间必须刷新，通常取 2ms,这个时间称为刷新周期。常用的刷新方式有 3
种：集中刷新、分散刷新和异步刷新。
(1) 集中刷新：指在一个刷新周期内，利用一段固定的时间，依次对存储器的所有行进行逐一再生，在此期间停止对存储器的读写操作，称为“死时间”，又称访存“死区”。
集中刷新的优点: 是读写操作时不受刷新工作的影响，因此系统的存取速度较高；缺点: 是在集中刷新期间（死区）不能访问存储器。
(2) 分散刷新：把对每行的刷新分散到各个工作周期中。一个存储器的系统工作周期分为两部分：前半部分用于正常读、写或保持；后半部分用于刷新某一行。会增加系统的存取周期，
如存储芯片的存取周期为 0.5μs,则系统的存取周期为 1us; 其优点是没有死区；缺点是加长了系统的存取周期，降低了整机的速度。
(3) 异步刷新：异步刷新是前两种方法的结合，既可缩短“死时间”，又能充分利用最大刷新间隔为 2ms 的特点。具体做法：将刷新周期除以行数，得到两次刷新操作之间的时间间隔 t,
利用逻辑电路每隔时间 t 产生一次刷新请求。可避免使 CPU 连续等待过长的时间，且减少了刷新次数，从根本上提高整机的工作效率
DRAM 的刷新需注意以下问题：①刷新对 CPU 是透明的，即刷新不依赖于外部的访问；②动态 RAM 的刷新单位是行，因此刷新操作时仅需要行地址；③刷新操作类似于读操作，但又
有所不同。刷新操作仅给栅极电容补充电荷，不需要信息输出。刷新时不需要选片，即整个存储器中的所有芯片同时被刷新。注意易失性存储器和刷新的区别：易失性存储器是指断电
后数据丢失，SRAM 和 DRAM 都满足断电内容消失，但需要刷新的只有 DRAM,而 SRAM 不需要刷新。
