隨機(jī)存儲器是什么？隨機(jī)存取存儲器（英語：Random Access Memory，縮寫：RAM），也叫主存，是與CPU直接交換數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲器。它可以隨時讀寫（刷新時除外），而且速度很快，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運(yùn)行中的程序的臨時數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。RAM工作時可以隨時從任何一個指定的地址寫入（存入）或讀出（取出）信息。它與ROM的最大區(qū)別是數(shù)據(jù)的易失性，即一旦斷電所存儲的數(shù)據(jù)將隨之丟失。RAM在計算機(jī)和數(shù)字系統(tǒng)中用來暫時存儲程序、數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。
簡介
存儲器是數(shù)字系統(tǒng)中用以存儲大量信息的設(shè)備或部件，是計算機(jī)和數(shù)字設(shè)備中的重要組成部分。存儲器可分為隨機(jī)存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）兩大類。
隨機(jī)存取存儲器（RAM）既可向指定單元存入信息又可從指定單元讀出信息。任何RAM中存儲的信息在斷電后均會丟失，所以RAM是易失性存儲器。
ROM為只讀存儲器，除了固定存儲數(shù)據(jù)、表格、固化程序外，在組合邏輯電路中也有著廣泛用途。
特點
隨機(jī)存取
靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器
所謂“隨機(jī)存取”，指的是當(dāng)存儲器中的數(shù)據(jù)被讀取或?qū)懭霑r，所需要的時間與這段信息所在的位置或所寫入的位置無關(guān)。相對的，讀取或?qū)懭腠樞蛟L問（Sequential Access）存儲設(shè)備中的信息時，其所需要的時間與位置就會有關(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。
當(dāng)RAM處于正常工作時，可以從RAM中讀出數(shù)據(jù)，也可以往RAM中寫入數(shù)據(jù)。與ROM相比較，RAM的優(yōu)點是讀/寫方便、使用靈活，特別適用于經(jīng)�？焖俑鼡Q數(shù)據(jù)的場合。
易失性
當(dāng)電源關(guān)閉時，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長期的存儲設(shè)備中（例如硬盤）。
RAM的工作特點是通電后，隨時可在任意位置單元存取數(shù)據(jù)信息，斷電后內(nèi)部信息也隨之消失。
對靜電敏感
正如其他精細(xì)的集成電路，隨機(jī)存取存儲器對環(huán)境的靜電荷非常敏感。靜電會干擾存儲器內(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)存取存儲器依賴電容器存儲數(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)會漸漸隨時間流失。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)存取存儲器的易失性。
組成
RAM由存儲矩陣、地址譯碼器、讀/寫控制器、輸入/輸出、片選控制等幾部分組成。
（1）存儲矩陣。如圖所示，RAM的核心部分是一個寄存器矩陣，用來存儲信息，稱為存儲矩陣。
（2）地址譯碼器。地址譯碼器的作用是將寄存器地址所對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)譯成有效的行選信號和列選信號，從而選中該存儲單元。
（3）讀/寫控制器。訪問RAM時，對被選中的寄存器進(jìn)行讀操作還是進(jìn)行寫操作，是通過讀寫信號來進(jìn)行控制的。讀操作時，被選中單元的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)線、輸入/輸出線傳送給CPU（中央處理單元）；寫操作時，CPU將數(shù)據(jù)經(jīng)輸入/輸岀線、數(shù)據(jù)線存入被選中單元。
（4）輸入/輸出。RAM通過輸入/輸岀端與計算機(jī)的CPU交換數(shù)據(jù)，讀出時它是輸岀端，寫入時它是輸入端，一線兩用。由讀/寫控制線控制。輸入/輸出端數(shù)據(jù)線的條數(shù)，與一個地址中所對應(yīng)的寄存器位數(shù)相同，也有的RAM芯片的輸入/輸出端是分開的。通常RAM的輸出端都具有集電極開路或三態(tài)輸出結(jié)構(gòu)。
（5）片選控制。由于受RAM的集成度限制。一臺計算機(jī)的存儲器系統(tǒng)往往由許多RAM組合而成。CPU訪問存儲器時，一次只能訪問RAM中的某一片（或幾片），即存儲器中只有一片（或幾片）RAM中的一個地址接受CPU訪問，與其交換信息，而其他片RAM與CPU不發(fā)生聯(lián)系，片選就是用來實現(xiàn)這種控制的。通常一片RAM有一根或幾根片選線，當(dāng)某一片的片選線接入有效電平時，該片被選中，地址譯碼器的輸出信號控制該片某個地址的寄存器與CPU接通；當(dāng)片選線接入無效電平時，則該片與CPU之間處于斷開狀態(tài)。
類別
根據(jù)存儲單元的工作原理不同， RAM分為靜態(tài)RAM和動態(tài)RAM。
靜態(tài)隨機(jī)存儲器（SRAM）
靜態(tài)存儲單元是在靜態(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)器的自保功能存儲數(shù)據(jù)的。SRAM存放的信息在不停電的情況下能長時間保留，狀態(tài)穩(wěn)定，不需外加刷新電路，從而簡化了外部電路設(shè)計。但由于SRAM的基本存儲電路中所含晶體管較多，故集成度較低，且功耗較大。SRAM特點如下：
●存儲原理：由觸發(fā)器存儲數(shù)據(jù)。
●單元結(jié)構(gòu)：六管NMOS或OS構(gòu)成。
●優(yōu)點：速度快、使用簡單、不需刷新、靜態(tài)功耗極低；常用作Cache。
●缺點：元件數(shù)多、集成度低、運(yùn)行功耗大。
●常用的SRAM集成芯片：6116（2K×8位），6264（8K×8位），62256（32K×8位），2114（1K×4位）。
動態(tài)隨機(jī)存儲器（DRAM）
DRAM利用電容存儲電荷的原理保存信息，電路簡單，集成度高。由于任何電容都存在漏電，因此，當(dāng)電容存儲有電荷時，過一段時間由于電容放電會導(dǎo)致電荷流失，使保存信息丟失。解決的辦法是每隔一定時間（一般為2ms）須對DRAM進(jìn)行讀出和再寫入，使原處于邏輯電平“l”的電容上所泄放的電荷又得到補(bǔ)充，原處于電平“0”的電容仍保持“0”，這個過程叫DRAM的刷新。
DRAM的刷新操作不同于存儲器讀/寫操作，主要表現(xiàn)在以下幾點：
（1）刷新地址由刷新地址計數(shù)器產(chǎn)生，不是由地址總線提供。
（2）DRAM基本存儲電路可按行同時刷新，所以刷新只需要行地址，不需要列地址。
（3）刷新操作時存儲器芯片的數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)，即片內(nèi)數(shù)據(jù)線與外部數(shù)據(jù)線完全隔離。
DRAM與SRAM相比具有集成度高、功耗低、價格便宜等優(yōu)點，所以在大容量存儲器中普遍采用。DRAM的缺點是需要刷新邏輯電路，且刷新操作時不能進(jìn)行正常讀，寫操作。
DRAM特點如下：
●存儲原理：利用MOS管柵極電容可以存儲電荷的原理，需刷新（早期：三管基本單元；之后：單管基本單元）。
●刷新（再生）：為及時補(bǔ)充漏掉的電荷以避免存儲的信息丟失，必須定時給柵極電容補(bǔ)充電荷的操作。
●刷新時間：定期進(jìn)行刷新操作的時間。該時間必須小于柵極電容自然保持信息的時間（小于2ms）。
●優(yōu)點： 集成度遠(yuǎn)高于SRAM、功耗低，價格也低。
●缺點：因需刷新而使外圍電路復(fù)雜；刷新也使存取速度較SRAM慢，所以在計算機(jī)中，DRAM常用于作主存儲器。
盡管如此，由于DRAM存儲單元的結(jié)構(gòu)簡單，所用元件少，集成度高，功耗低，所以已成為大容量RAM的主流產(chǎn)品。
區(qū)別
與只讀存儲器區(qū)別
動態(tài)隨機(jī)存取存儲器
在計算機(jī)中，RAM 、ROM都是數(shù)據(jù)存儲器。RAM 是隨機(jī)存取存儲器，它的特點是易揮發(fā)性，即掉電失憶。ROM 通常指固化存儲器（一次寫入，反復(fù)讀�。�，它的特點與RAM 相反。舉個例子來說也就是，如果突然停電或者沒有保存就關(guān)閉了文件，那么ROM可以隨機(jī)保存之前沒有儲存的文件但是RAM會使之前沒有保存的文件消失。[8]
與內(nèi)存區(qū)別
筆記本電腦內(nèi)存
在計算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)中，有一個很重要的部分，就是存儲器。存儲器是用來存儲程序和數(shù)據(jù)的部件，對于計算機(jī)來說，有了存儲器，才有記憶功能，才能保證正常工作。存儲器的種類很多，按其用途可分為主存儲器和輔助存儲器，主存儲器又稱內(nèi)存儲器（簡稱內(nèi)存），輔助存儲器又稱外存儲器（簡稱外存）。外存通常是磁性介質(zhì)或光盤，像硬盤，軟盤，磁帶，CD等，能長期保存信息，并且不依賴于電來保存信息，但是由機(jī)械部件帶動，速度與CPU相比就顯得慢的多。內(nèi)存指的就是主板上的存儲部件，是CPU直接與之溝通，并用其存儲數(shù)據(jù)的部件，存放當(dāng)前正在使用（即執(zhí)行中）的數(shù)據(jù)和程序，它的物理實質(zhì)就是一組或多組具備數(shù)據(jù)輸入輸出和數(shù)據(jù)存儲功能的集成電路，內(nèi)存只用于暫時存放程序和數(shù)據(jù)，一旦關(guān)閉電源或發(fā)生斷電，其中的程序和數(shù)據(jù)就會丟失。
快速周期隨機(jī)存取存儲器
從一有計算機(jī)開始，就有內(nèi)存。內(nèi)存發(fā)展到今天也經(jīng)歷了很多次的技術(shù)改進(jìn)，從最早的DRAM一直到FPMDRAM、EDODRAM、SDRAM等，內(nèi)存的速度一直在提高且容量也在不斷的增加。今天，服務(wù)器主要使用的是什么樣的內(nèi)存？IA架構(gòu)的服務(wù)器普遍使用的是Registered ECC SDRAM。
既然內(nèi)存是用來存放當(dāng)前正在使用的（即執(zhí)行中）的數(shù)據(jù)和程序，那么它是怎么工作的？我們平常所提到的計算機(jī)的內(nèi)存指的是動態(tài)內(nèi)存（即DRAM），動態(tài)內(nèi)存中所謂的“動態(tài)”，指的是當(dāng)我們將數(shù)據(jù)寫入DRAM后，經(jīng)過一段時間，數(shù)據(jù)會丟失，因此需要額外設(shè)一個電路進(jìn)行內(nèi)存刷新操作。
