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處理器內部的緩存和內存是同種類的記憶體顆粒嗎?

  先講答案:它們不是同一類型的記憶體顆粒,處理器緩存是用SRAM,內存是用SDRAM,顆粒的種類差很大。
  RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體),一看到這個就會想到電腦上用的內存,其實RAM還分為SRAM(Static RAM,靜態隨機存取記憶體)和DRAM( Dynamic RAM,動態隨機存取記憶體),我們常說的內存為SDRAM,它是DRAM的其中一種。

處理器內部的緩存和內存_01.PNG

顯微鏡下芯片中的SRAM
  SRAM的電路是通過雙穩態鎖存電路來存儲資料,只要有電裡邊的資料就一直存在,當然斷電了資料也沒了(這是RAM的共同特性),它不需要動態刷新來保持電荷,因此稱為靜態隨機存取記憶體,SRAM的特點是速度快,缺點是集成度低(典型SRAM單元需要六個MOSFET),佔的面積大、成本高,所以處理器裡的緩存(尤其是L1、L2級緩存)做不大,就是這兩個原因。

  再說DRAM(動態隨機存取記憶體),它利用MOS電容上的電荷來存儲資料,可能你也知道,電容就算放著不用也因為緩慢放電會漏電,這樣就需要不時刷新來補充電荷,所以把DRAM叫作動態隨機存取存儲器,因為它只需要一個晶體管 + 一個電容器,所以集成度很高,很容易做出大容量記憶體。

處理器內部的緩存和內存_02.PNG

常見的SDRAM內存顆粒
  內存上用的是SDRAM(Synchronous DRAM,同步動態隨機存儲器)其實就是DRAM的其中一種,也就是增加了同步時脈,保持與處理器時脈同步以提高傳輸速率。因為DRAM需要不斷刷新,所以才有了SDRAM上的自刷新和自動刷新這樣的方式。而在刷新時是不能進行讀取、寫入,這時處理器要等待,所以它的速度比處理器部內的緩存(SRAM)慢很多了。

總結來說,處理器緩存用的是SRAM,速度快、價格高、容量很小內存上用的SDRAM則價格很便宜,容量很大,速度稍微慢點。

 


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    john pan 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()