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一、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的特點(diǎn)

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是目前微型計(jì)算機(jī)中的主存儲(chǔ)器，它與磁芯存儲(chǔ)器相比，具有下述優(yōu)勢(shì)。

•存取速度快、功耗低：因?yàn)榘雽?dǎo)體存儲(chǔ)單元與外圍電路均為電子線路，其整個(gè)芯片可工作在邏輯電平一級(jí)，所以存取速度快、功耗低。

•生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程便于自動(dòng)化：因?yàn)檎麄€(gè)生產(chǎn)過(guò)程采用大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)而可一次性完成，所以生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程便于自動(dòng)化。

•體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低：因?yàn)樵谕瑯哟鎯?chǔ)容量情況下，它只有磁芯存儲(chǔ)器的幾十分之一，所以體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低。

•可靠性高：因?yàn)槭羌尚酒?，所以可靠性高?/p>

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的主要缺點(diǎn)是，斷電后會(huì)丟失信息，因此存儲(chǔ)單元保留信息需要一定的功耗，且動(dòng)態(tài)系統(tǒng)需要定時(shí)刷新，從而使得在一些場(chǎng)合中減少了系統(tǒng)的可用率；此外，它的抗輻射性能也不如磁芯存儲(chǔ)器。

二、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的類型

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器按信息的存取方式可分為隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）。RAM。RAM中的存儲(chǔ)內(nèi)容需要可以隨時(shí)讀出和隨時(shí)寫(xiě)入，它主要是用來(lái)存放各種正在執(zhí)行的輸入/輸出數(shù)據(jù)、處理程序、中間結(jié)果，以及作為堆棧等。

RAM又可分為靜態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器（SRAM）和動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器（DRAM）兩種。SRAM是由固定穩(wěn)態(tài)及穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)換來(lái)記憶信息“1”和“0”的，其特點(diǎn)如下。

•集成度高于雙極型RAM，但低于DRAM；

•不需要刷新；

•功耗比雙極型RAM低，但比DRAM高；

•存取時(shí)間較DRAM長(zhǎng)；

•易用電池做備用電源。

DRAM是靠電容的存儲(chǔ)電荷來(lái)表示所存內(nèi)容的RAM，其特點(diǎn)如下。

•集成度高于SRAM和雙極型RAM；

•功耗比SRAM還要??；

•價(jià)格比SRAM低：

•由于用電容存儲(chǔ)信息（電容有泄漏電荷現(xiàn)象），因而要對(duì)它進(jìn)行刷新（再生）；

•存取時(shí)間略短于SRAM，但較雙極型RAM長(zhǎng)。

(1)ROM。ROM中所存的內(nèi)容是預(yù)先給定的，在工作過(guò)程中只能按地址單元讀出，而不能寫(xiě)入新的內(nèi)容。因此，ROM作為計(jì)算機(jī)主存的一部分，用來(lái)存放一些固定的程序，如監(jiān)控程序、啟動(dòng)程序、磁盤引導(dǎo)程序等。ROM也可作為控制存儲(chǔ)器存放微程序，應(yīng)用于微程序控制器、字符顯示器等外用設(shè)備。只要一接通電源，這些程序就能自動(dòng)地運(yùn)行。而這些存儲(chǔ)的信息是用特殊方法寫(xiě)入的，一經(jīng)寫(xiě)入就可長(zhǎng)期保存，不受電源斷電的影響。

從功能上說(shuō)，ROM可分為以下4種類型。

•掩膜ROM-MROM；

•可編程ROM-PROM；

•可擦除可編程ROM-EPROM；

•系統(tǒng)可擦除可編程ROM。

這類ROM包括電可改寫(xiě)EPROM（EEPROM或E2PROM）和快閃存儲(chǔ)器。它們不僅有EPROM的性能，而且改寫(xiě)過(guò)程可直接在工作系統(tǒng)中進(jìn)行，無(wú)須專用設(shè)備。

此外，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器按所用材料的性質(zhì)還可分為MOS存儲(chǔ)器、雙極型晶體管存儲(chǔ)器和Bi-CMOS存儲(chǔ)器，這里就不述說(shuō)了。

三、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)和組成

一個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片內(nèi)，除了存儲(chǔ)單元陣列外，還包括有讀寫(xiě)電路、地址譯碼電路和驅(qū)動(dòng)器等。存儲(chǔ)芯片通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與外部連接。地址總線是單向輸入的，其數(shù)目與芯片容量有關(guān)。數(shù)據(jù)線是雙向的，既可輸入，也可輸出，其數(shù)目與數(shù)據(jù)位數(shù)有關(guān)?？刂凭€主要有讀/寫(xiě)控制線與片選線兩種。一個(gè)典型的RAM存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)組成框圖有下列幾個(gè)部分。

存儲(chǔ)單元陣列。存儲(chǔ)單元用來(lái)存儲(chǔ)1位二進(jìn)制信息“0”或“1”，是組成存儲(chǔ)器的基礎(chǔ)和核心。存儲(chǔ)單元陣列是存儲(chǔ)單元的集合，如果一個(gè)存儲(chǔ)單元為〃位，則需由"個(gè)存儲(chǔ)元才能組成一個(gè)存儲(chǔ)單元。在較大容量的存儲(chǔ)器中，往往把各個(gè)字的同一位組織在一個(gè)集成片中。圖1中的4096x1位，是指4096個(gè)字的同一位。由這樣的16個(gè)片子則可組成4096x16的存儲(chǔ)器。同一位的這些字通常排成矩陣的形式，如64x64=4096。由X選擇線一行線和Y選擇線一列線的交叉來(lái)選擇所需要的單元。

圖1 典型的RAM存儲(chǔ)器示意圖

（1）地址寄存器和地址譯碼器。中央處理器若要訪問(wèn)某“存儲(chǔ)單元”，就要在地址總線A0~All上輸出此單元的地址信號(hào)，并存放于地址寄存器。地址譯碼器把來(lái)自地址寄存器的表示地址的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成輸出端的高電位、用來(lái)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的讀寫(xiě)電路，以便選擇所要訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元。