一文看懂ARM里的RAM和SDRAM有什么區(qū)別

本文主要介紹的是ARM里的RAM和SDRAM有什么區(qū)別，首先介紹了RAM的類別及特點(diǎn)，其次對(duì)SDRAM做了詳細(xì)闡述，最后介紹了RAM和SDRAM的區(qū)別是什么。

Random-Access Memory（隨機(jī)存取存儲(chǔ)器），在計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)中，有一個(gè)很重要的部分，就是存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件，對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說，有了存儲(chǔ)器，才有記憶功能，才能保證正常工作。存儲(chǔ)器的種類很多，按其用途可分為主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器［或者內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器］，主存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱內(nèi)存，內(nèi)存在電腦中起著舉足輕重的作用，一般采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元。因?yàn)镽AM是內(nèi)存其中最重要的存儲(chǔ)器，所以通常我們直接稱之為內(nèi)存。內(nèi)存就是存儲(chǔ)程序以及數(shù)據(jù)的地方，比如當(dāng)我們?cè)谑褂肳PS處理文稿時(shí)，當(dāng)你在鍵盤上敲入字符時(shí)，它就被存入內(nèi)存中，當(dāng)你選擇存盤時(shí)，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)才會(huì)被存入硬（磁）盤。

RAM就是既可以從中讀取數(shù)據(jù)，也可以寫入數(shù)據(jù)。當(dāng)機(jī)器電源關(guān)閉時(shí)，存于其中的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。我們通常購(gòu)買或升級(jí)的內(nèi)存條就是用作電腦的內(nèi)存，內(nèi)存條（SIMM）就是將RAM集成塊集中在一起的一小塊電路板，它插在計(jì)算機(jī)中的內(nèi)存插槽上，以減少RAM集成塊占用的空間。目前市場(chǎng)上常見的內(nèi)存條有 128M／條、256M／條、512M／條等。

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(lái)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。

1、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(wú)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(lái)存放操作系統(tǒng)、各種應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)等。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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(lái)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。

SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory）同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，同步是指Memory工作需要步時(shí)鐘，內(nèi)部的命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準(zhǔn)；動(dòng)態(tài)是指存儲(chǔ)陣列需要不斷的刷新來(lái)保證數(shù)據(jù)不丟失；隨機(jī)是指數(shù)據(jù)不是線性依次存儲(chǔ)，而是由指定地址進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。目前的168線64bit帶寬內(nèi)存基本上都采用SDRAM芯片，工作電壓3.3V電壓，存取速度高達(dá)7.5ns，而EDO內(nèi)存最快為15ns。并將RAM與CPU以相同時(shí)鐘頻率控制，使RAM與CPU外頻同步，取消等待時(shí)間，所以其傳輸速率比EDO DRAM更快。

SDRAM從發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了四代，分別是：第一代SDR SDRAM，第二代DDR SDRAM，第三代DDR2 SDRAM，第四代DDR3 SDRAM.

第一代與第二代SDRAM均采用單端（Single-Ended）時(shí)鐘信號(hào)，第三代與第四代由于工作頻率比較快，所以采用可降低干擾的差分時(shí)鐘信號(hào)作為同步時(shí)鐘。

SDR SDRAM的時(shí)鐘頻率就是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的頻率，第一代內(nèi)存用時(shí)鐘頻率命名，如pc100，pc133則表明時(shí)鐘信號(hào)為100或133MHz，數(shù)據(jù)讀寫速率也為100或133MHz。

之后的第二，三，四代DDR（Double Data Rate）內(nèi)存則采用數(shù)據(jù)讀寫速率作為命名標(biāo)準(zhǔn)，并且在前面加上表示其DDR代數(shù)的符號(hào)，PC-即DDR，PC2=DDR2，PC3=DDR3。如PC2700是DDR333，其工作頻率是333/2=166MHz，2700表示帶寬為2.7G。

DDR的讀寫頻率從DDR200到DDR400，DDR2從DDR2-400到DDR2-800，DDR3從DDR3-800到DDR3-1666。

很多人將SDRAM錯(cuò)誤的理解為第一代也就是 SDR SDRAM，并且作為名詞解釋，皆屬誤導(dǎo)，SDR不等于SDRAM。

Pin：模組或芯片與外部電路電路連接用的金屬引腳，而模組的pin就是常說的“金手指”。

SIMM：Sigle In-line Memory Module，單列內(nèi)存模組。內(nèi)存模組就是我們常說的內(nèi)存條，所謂單列是指模組電路板與主板插槽的接口只有一列引腳（雖然兩側(cè)都有金手指）。

DIMM：Double In-line Memory Module，雙列內(nèi)存模組。是我們常見的模組類型，所謂雙列是指模組電路板與主板插槽的接口有兩列引腳，模組電路板兩側(cè)的金手指對(duì)應(yīng)一列引腳。

RDIMM：registered DIMM，帶寄存器的雙線內(nèi)存模塊

SO-DIMM：筆記本常用的內(nèi)存模組。

工作電壓：

SDR：3.3V

DDR：2.5V

DDR2：1.8V

DDR3：1.5V

RAM包括SRAM和DRAM，前者是靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，主要是依靠觸發(fā)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，無(wú)需刷新，而后者是動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，依靠MOSFET中柵電容存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，需不斷刷新以補(bǔ)充釋放的電荷。由于單管就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，集成度可以做到更高，功耗也更低，更為主流。需要注意的是由于刷新牽涉電容的充放電過程，DRAM的存取速度不及SRAM。

至于SDRAM，為同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，屬于DRAM的一種，其工作過程需要同步時(shí)鐘的配合，因此可以不考慮路線延時(shí)不同的影響，避免不定態(tài)。普通的DRAM屬于異步傳輸，存取數(shù)據(jù)時(shí)，必須等待若干個(gè)時(shí)鐘以后才進(jìn)行操作（考慮不定態(tài)），因?yàn)闀?huì)花費(fèi)較多的時(shí)間，影響了數(shù)據(jù)的傳輸速率。隨著時(shí)鐘頻率的不斷增高，這個(gè)瓶頸的限制就會(huì)越來(lái)越明顯，SDRAM的優(yōu)勢(shì)也就更能體現(xiàn)出來(lái)。