雙連線埠隨機訪問記憶體

隨機存取存儲器(英語:Random Access Memory,縮寫:RAM),也叫主存,是與CPU直接交換數據的內部存儲器。它可以隨時讀寫(刷新時除外,見下文),而且速度很快,通常作為作業系統或其他正在運行中的程式的臨時數據存儲介質。

基本介紹

  • 中文名:雙連線埠隨機訪問記憶體
  • 外文名:Random Access Memory
簡介,動態隨機存取存儲器(DRAM)的特點,隨機存取,易失性,較高的訪問速度,需要刷新,對靜電敏感,價格不斷下降,分類,記憶體的使用,相關條目,

簡介

隨機存取存儲器(英語:RandomAccessMemory,縮寫:RAM),也叫主存,是與CPU直接交換數據的內部存儲器。它可以隨時讀寫(刷新時除外,見下文),而且速度很快,通常作為作業系統或其他正在運行中的程式的臨時數據存儲介質。
主存(Main memory)即計算機內部最主要的存儲器,用來載入各式各樣的程式與數據以供CPU直接運行與運用。由於DRAM性價比很高,且擴展性也不錯,是現今一般計算機主存的最主要部分。2014年生產計算機所用的主存主要是DDR3 SDRAM,而2016年開始DDR4 SDRAM逐漸普及化,筆電廠商如華碩宏碁開始在筆電以DDR4存儲器取代DDR3L。

動態隨機存取存儲器(DRAM)的特點

隨機存取

所謂“隨機存取”,指的是當存儲器中的訊息被讀取或寫入時,所需要的時間與這段信息所在的位置無關。相對地,有串列訪問存儲器包括順序訪問存儲器(如:磁帶)和直接訪問存儲器(如:磁碟)。

易失性

當電源關閉時RAM不能保留數據。如果需要保存數據,就必須把它們寫入一個長期的存儲設備中(例如硬碟)。RAM和ROM相比,兩者的最大區別是RAM在斷電以後保存在上面的數據會自動消失,而ROM則不會。

較高的訪問速度

參見:雙通道
現代的隨機存取存儲器幾乎是所有訪問設備中寫入和讀取速度最快的,訪問延遲也和其他涉及機械運作的存儲設備(如硬碟光碟驅動器)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

現代的隨機存取存儲器依賴電容器存儲數據。電容器充滿電後代表1(二進制),未充電的代表0。由於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數據發生錯誤。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,整列的數據即可獲得刷新,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,即可完成所有存儲器的刷新。需要刷新正好解釋了隨機存取存儲器的易失性。

對靜電敏感

正如其他精細的積體電路,隨機存取存儲器對環境的靜電荷非常敏感。靜電會干擾存儲器內電容器的電荷,引致數據流失,甚至燒壞電路。故此觸碰隨機存取存儲器前,應先用手觸摸金屬接地

價格不斷下降

參見:摩爾定律

分類

RAM存儲器可以進一步分為靜態隨機存取存儲器(SRAM)和動態隨機存取存儲器(DRAM)兩大類。SRAM具有快速訪問的優點,但生產成本較為昂貴,一個典型的套用是快取。而DRAM由於具有較低的單位容量價格,所以被大量的採用作為系統的主存

記憶體的使用

計算機運行時,計算機的主記憶體按照被使用情況可分類為:
  • 可利用(Available)物理記憶體:可立即分配給程式使用的記憶體。包括:
  • 備用(standby)物理記憶體:作業系統預先把可能要用到的硬碟數據載入所占用的記憶體,還沒被用戶進程所使用,因此可隨時丟棄從新初始化為0.
  • 已修改(modified)物理記憶體:已被修改過的caching用途的記憶體,可在任意時刻寫回硬碟檔案(不是分頁檔案)然後被重用。由於硬碟I/O,已修改(modified)物理記憶體不能計入空閒(Free)物理記憶體
  • 空閒(Free)物理記憶體:完全未被使用,內容為全0
  • 快取(Cached)物理記憶體
被使用(used)物理記憶體:已經被進程使用的記憶體
  • 分頁的核心進程使用的物理記憶體:可以交換到分頁檔案中,從而可被回收的物理記憶體
  • 未分頁(Non paged)的核心進程使用的物理記憶體:不能交換到分頁檔案的記憶體,總是要保留在物理記憶體中
  • 用戶進程使用的物理記憶體,即工作集(Working set)。Working Set包含了可能被其他程式共享的記憶體, 例如DLL。所以所有進程的Working Set加起來有可能大於實際的被使用(used)的物理記憶體。Private Bytes是只被本進程提交(commit)的虛擬地址空間,不包括其他進程共享的記憶體。Virtual Byte是整個進程占用的全部虛擬地址空間。32位Windows用戶模式下,進程最大可以使用2GiB,可以通過修改Boot.ini檔案擴展為最大可以使用到3GiB。task manager中的Memory Usage對應的是working set, VM Size對應的是private bytes.
  • 核心進程使用的物理記憶體
硬體保留(hardware reserved)的物理記憶體:被CPU中的GPU核心或者其他外設硬體占用的,不由作業系統使用的記憶體。

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