存储器的分类
按在计算机中的作用（层次）
- 寄存器：CPU 内部，存放当前正在执行的指令和数据
- 高速缓冲存储器（Cache）：CPU 内部，存放当前要执行的局部程序段和数据段
- 主存储器：存放正在运行的程序和数据
- 辅助存储器：磁盘、磁带、光盘
按存取方式
- 随机访问存储器（RAM）：存取时间与物理地址无关
- SRAM：静态 RAM，触发器存储，速度快、集成度低
- DRAM：动态 RAM，电容存储，需刷新、集成度高
- 只读存储器（ROM）
- MROM（掩模 ROM）、PROM（一次编程）、EPROM（紫外光擦除）、EEPROM（电擦除）、Flash（闪存）
- 串行访问存储器：存取时间与物理地址有关
- 顺序存取存储器（SAM）：磁带
- 直接存取存储器（DAM）：硬盘
按存储介质
- 半导体存储器：TTL、MOS，体积小、功耗低、速度快
- 磁表面存储器：磁盘、磁带（非易失）
- 磁芯存储器（非易失）
- 光盘存储器（非易失）
按信息可保存性
- 易失性存储器：RAM
- 非易失性存储器：ROM、磁表面、光存储器
存储器的性能指标
- 存储容量 = 存储字数 × 字长
- 单位成本 = 总成本 / 总容量
- 存储速度：数据传输率 = 数据宽度 / 存储周期
- 存取时间（Ta）、存取周期（Tm）、主存带宽（Bm）
存储器的层次化结构
- Cache—主存层次：解决 CPU 和主存速度不匹配问题
- 主存—辅存层次：解决存储系统容量问题
- 多级存储结构：寄存器 → Cache → 主存 → 辅存
半导体随机存储器
SRAM 工作原理
- 存储元：触发器
- 非破坏性读出，不需要刷新
- 速度快，集成度低，功耗大
- 用途：Cache
DRAM 工作原理
- 存储元：电容
- 破坏性读出，需要刷新（刷新周期通常 2ms）
- 速度慢，集成度高，功耗小
- 用途：主存
- 刷新方式
- 集中刷新：有「死时间」
- 分散刷新：无死区但降低速度
- 异步刷新：缩短死时间，充分利用刷新间隔
- 地址复用技术：行地址和列地址分两次传送，减少地址引脚
存储器芯片内部结构
- 存储体、地址译码器、I/O 控制电路、片选控制、读/写控制
- 译码驱动方式：线选法（小容量）、重合法（大容量）
主存容量的扩展
- 位扩展法：扩展位数，数据线单独列出
- 字扩展法：扩展字数（地址数），片选信号选择芯片
- 字位同时扩展法：先位扩展再字扩展
双端口 RAM 和多模块存储器
- 双端口 RAM：两个独立端口可同时访问
- 多模块存储器
- 单体多字存储器：一次读取多个字
- 多体并行存储器
- 高位交叉编址：体号 = 地址高位
- 低位交叉编址：体号 = 地址低位，可实现流水线访问