随机存储器
随机存储器（英語：Random-access memory，简称RAM），又称RAM存储器[6]，是一种可随机读写的存储器[2]，与只读存储器（ROM）一起构成主存储器[6]，与中央处理器（CPU）直接交换数据[7]。它可以隨時读写（重新整理時除外，見下文），而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程式的临时資料存储媒介。 主記憶體（Main memory）即電腦內部最主要的記憶體，用來載入各式各樣的程式與資料以供中央处理器直接執行與運用。由於 DRAM 的性價比很高，且擴展性也不錯，是現今一般電腦主記憶體的最主要部分。2011 年生產電腦所用的主記憶體主要是 DDR3 SDRAM，而 2016 年開始 DDR4 SDRAM 逐漸普及化，筆電廠商開始在筆電以 DDR4 記憶體取代 DDR3L。[來源請求] 分类RAM 記憶體可以进一步分为揮發性記憶體和非揮發性隨機存取記憶體两大类。而揮發性記憶體又可分为靜態隨機存取記憶體（SRAM）和动态隨機存取記憶體（DRAM）两类。SRAM 具有快速存取的優點，但生產成本較為昂貴，一個典型的應用是缓存。而 DRAM 由于具有较低的单位容量价格，所以被大量的采用作为系统的主記憶體。 動態隨機存取記憶體（DRAM）隨機存取所谓「隨機存取」，指的是当存储器中的訊息被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置无关。相对地，有串行访问存储器包括顺序存取存储器（如：磁带）和直接访问存储器（如：磁盘），這些存储设备的数据不能随机访问，只能按顺序访问，阻碍了高速运行。 揮發性当电源关闭时 RAM 不能保留数据。如果需要保存数据，就必须把它们写入一个长期的儲存設備中（例如硬盘）。RAM 和 ROM 相比，两者的最大区别是 RAM 在断电以后保存在上面的数据会自动消失，而 ROM 則不会。 較高的存取速度現代的随机访问存储器幾乎是所有存取裝置中寫入和讀取速度最快的，存取延遲也和其他涉及機械運作的儲存裝置（如硬盘、光盘驱动器）相比，也顯得微不足道。但速度仍然不如作為 CPU 快取用的 SRAM。 需要刷新現代的随机访问存储器依賴記憶體儲存資料。電容器充滿電后代表 1（二進制），未充電的代表 0。由于電容器或多或少有漏電的情形，若不作特別處理，電荷會漸漸隨時間流失而使資料發生錯誤。刷新是指重新為電容器充電，彌補流失了的電荷。DRAM 的讀取即有刷新的功效，但一般的定時刷新並不需要作完整的讀取，只需作該晶片的一個列（Row）選擇，整列的資料即可獲得刷新，而同一時間內，所有相關記憶晶片均可同時作同一列選擇，因此，在一段期間內逐一做完所有列的刷新，即可完成所有記憶體的刷新。需要刷新正好解釋了随机访问存储器的易失性。 對靜電敏感正如其他精細的集成電路，随机访问存储器對環境的靜電荷非常敏感。靜電會干擾存储器內電容器的電荷，引致資料流失，甚至燒壞電路。故此觸碰随机访问存储器前，應先用手觸摸金屬接地。 内存的使用电脑运行时，电脑的主内存按照被使用情况可分类为：[8]
記憶體牆「記憶體牆」是指CPU與CPU晶片外的記憶體之間的速度差距越來越大，其中一個造成差距的重要原因是晶片邊界之外的通訊頻寬有限，又稱為頻寬牆。從1986年到2000年，CPU所提升速度的年變率達55%，記憶體速度卻只提高了10%。由此趨勢可預料記憶體延遲將成為電腦性能的巨大瓶頸。[9] CPU速度提升明顯放緩，一部分原因是由於重大的物理屏障，一部分原因則是目前的CPU設計已經在某種意義上撞上了記憶體牆。英特爾在一份2005年的文件中總結了這些原因。[10]
相關條目注释参考文献
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