半导体存储器可分为双极性存储器和MOS存储器两大类,前者一般用作高速缓存、FIFO(队列)等;后者一般包括ROM、PROM、EPROM(UV and E-erased)、SRAM、DRAM,这些是现在计算机内存储器的主流。

1.半导体静态存储器

SRAM和各种类型的ROM都属于半导体静态存储器。

RAM通常用来存储当前运行的程序和在程序运行过程中需要改动的数据。相对于DRAM而言,SRAM速度快,接口简单,读写操作简便,但存储密度较高,存储容量较小,价格也比较高。SRAM内部一般由行/列译码器、存储矩阵、读写控制电路、输入/输出数据缓冲器等组成。由于线性译码对外的引线太多,所以SRAM大多数都采用复合译码方式,把地址线分为行地址和列地址分别进行译码(行、列地址线数可以对称,也可以不对称)。存储矩阵即信息存储体,每一位二_进制信息都需要一个六管基本单元电路。读写控制电路主要控制读信号、写信号(WE)和片选信号。

ROM中各基本存储单元的信息在使用时是不被改变的,即只能读出不能写入(写入是有条件的),且在断电或停电之后也不会改变和消失,具有固定非易失的特点,故ROM一般只能存放固定程序和常量。ROM包括掩膜ROM(MASK ROM)、一次性可编程ROM(OTP ROM)、紫外线擦除可编程ROM(UV-EPROM)和电擦除可编程EPROM(EEPROM)等。此外,20世纪90年代出现的闪速存储器(闪存)是一种电可擦除的非易失性只读存储器,它像RAM一样可在线写入数据,又具有ROM的非易失性,可用于存储监控程序、引导程序或BIOS等基本不变或不经常改变的程序。

2.动态RAM存储器

DRAM的存储密度较高,非常适于在需要较大容量存储器的系统中作为随机存取存储器。大多数DRAM芯片采用分时复用的方式传输地址,即将地址分为行地址和列地_址两部分,分时在地址线上传送,因此采用行地址选通信号和列地址选通信号CAS。DRAM所存储的信息会随着时间而丢失,因此需要定时刷新,刷新周期一般为2 ms、4 ms或8 ms。DRAM刷新控制的方式有:

①集中刷新;

②分散刷新(隐式刷新);

③异步刷新。

刷新操作有多种模式,常用的有:(www.daowen.com)

①只用信号的刷新模式;

②在之前的刷新模式。

此外,与SRAM相比,DRAM需要复杂的外部电路支持,许多生产厂家都设计了自己的DRAM控制器。

各类半导体存储器的性能比较如下。

从存取速度来看,见表5.1。

表5.1 各类半导体存储器的速度性能比较

从容量来看,见表5.2。

表5.2 各类半导体存储器的容量性能比较