常用存儲器介紹：存儲器種類及RAM存儲器——瑞薩RA系列FSP庫開發實戰指南（62）

存儲器是計算機結構的重要組成部分。存儲器是用來存儲程序代碼和數據的部件，有了存儲器計算機才具有記憶功能。基本的存儲器種類見圖21_1。

圖20?1 基本存儲器種類

存儲器按其存儲介質特性主要分為“易失性存儲器”和“非易失性存儲器”兩大類。其中的“易失/非易失”是指存儲器斷電后，它存儲的數據內容是否會丟失的特性。由于一般易失性存儲器存取速度快，而非易失性存儲器可長期保存數據，它們都在計算機中占據著重要角色。在計算機中易失性存儲器最典型的代表是內存，非易失性存儲器的代表則是硬盤。

RAM是“Random Access Memory”的縮寫，被譯為隨機存儲器。所謂“隨機存取”，指的是當存儲器中的消息被讀取或寫入時，所需要的時間與這段信息所在的位置無關。這個詞的由來是因為早期計算機曾使用磁鼓作為存儲器，磁鼓是順序讀寫設備，而RAM可隨機讀取其內部任意地址的數據，時間都是相同的，因此得名。實際上現在RAM已經專門用于指代作為計算機內存的易失性半導體存儲器。

根據RAM的存儲機制，又分為動態隨機存儲器DRAM（Dynamic RAM）以及靜態隨機存儲器SRAM（Static RAM）兩種。

動態隨機存儲器DRAM的存儲單元以電容的電荷來表示數據，有電荷代表1，無電荷代表0，見圖21_2。但時間一長，代表1的電容會放電，代表0的電容會吸收電荷，因此它需要定期刷新操作，這就是“動態（Dynamic）”一詞所形容的特性。刷新操作會對電容進行檢查，若電量大于滿電量的1/2，則認為其代表1，并把電容充滿電；若電量小于1/2，則認為其代表0，并把電容放電，藉此來保證數據的正確性。

圖21?2 DRAM存儲單元

根據DRAM的通訊方式，又分為同步和異步兩種，這兩種方式根據通訊時是否需要使用時鐘信號來區分。圖21_3是一種利用時鐘進行同步的通訊時序，它在時鐘的上升沿表示有效數據。

圖21?3 同步通訊時序圖

由于使用時鐘同步的通訊速度更快，所以同步DRAM使用更為廣泛，這種DRAM被稱為SDRAM（Synchronous DRAM）。

為了進一步提高SDRAM的通訊速度，人們設計了DDR SDRAM存儲器（Double Data Rate SDRAM）。它的存儲特性與SDRAM沒有區別，但SDRAM只在上升沿表示有效數據，在1個時鐘周期內，只能表示1個有數據；而DDR SDRAM在時鐘的上升沿及下降沿各表示一個數據，也就是說在1個時鐘周期內可以表示2位數據，在時鐘頻率同樣的情況下，提高了一倍的速度。至于DDRII和DDRIII，它們的通訊方式并沒有區別，主要是通訊同步時鐘的頻率提高了。

當前個人計算機常用的內存條是DDRIII SDRAM存儲器，在一個內存條上包含多個DDRIII SDRAM芯片。