【计算机组成原理】详细分析RAM、RRAM、SRAM以及DRAM 的基本知识

前言

此知识点常出现在408或者是软考中，对该知识点详细补充

1. 基本知识

• RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）
  用于临时存储数据以供CPU快速访问的存储设备
  是计算机中的主要内存，用于存储运行中的程序和数据
  易失性存储器，这意味着当电源关闭时，其中的数据会被清除

• RRAM（Resistive Random-Access Memory，阻性随机存取存储器）
  一种新型的非易失性存储器技术
  基于电阻变化，通过调整材料中的电阻状态来存储数据
  RRAM相比于传统的闪存技术具有更快的读写速度和更低的能耗，因此被广泛认为是下一代存储技术的潜在候选者之一

• SRAM：
  每个存储单元由多个触发器构成，每个触发器可以存储一个位，因此 SRAM 速度较快
  存储单元不需要刷新，因为数据存储在触发器中，只要电源保持稳定，数据就会一直保持
  由于其简单的存储单元结构，读写速度比较快，而且不需要刷新操作，因此功耗相对较低

• DRAM（Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器）
  一种常见的RAM类型，使用一种称为电容的存储单元来存储数据
  需要定期刷新以保持数据的有效性，因为电容会逐渐失去电荷
  这种刷新操作会消耗额外的能量，并且可能会导致一定程度的性能损失

2. 差异之处

以下是这三种存储器的一些基本差异：

补充另外的一些方面：

• 可靠性：在工作环境中，RAM和DRAM的稳定性可能会受到电压波动、温度变化等因素的影响，而RRAM通常更能抵抗这些外部干扰，因此在一些对可靠性要求较高的应用中可能更受青睐
• 技术发展：虽然DRAM是目前主流的内存技术，但RRAM等新型存储技术正在不断发展。随着技术的成熟和推广，这些新型存储技术可能会在未来取代传统的DRAM，成为主流的内存类型
• 存储密度：RRAM通常具有更高的存储密度，这意味着相同的物理空间可以存储更多的数据，这对于大容量存储设备的设计和制造具有重要意义
• 功耗：由于RRAM通常具有更低的能耗，因此在移动设备和电池供电设备中可能更具吸引力，可以延长电池寿命并提高设备的续航能力
• 数据保持时间：RRAM通常具有更长的数据保持时间，意味着它可以更长时间地保持存储的数据而不需要刷新操作，这对于一些需要长期存储数据的应用非常重要