半导体存储器的分类

半导体存储器芯片按照读写功能可分为只读存储器（Read Only Memory，ROM）和随机读写存储器（Random Access Memory，RAM）两大类。RAM可读可写，断电时信息会丢失；ROM中的内容只能读出，不能写入，信息可保存，不会因为断电而丢失。

只读存储器

只读存储器ROM是一种存储固定信息的存储器，其特点是在正常工作状态下只能读取数据，不能即时修改或重新写入数据。

只读存储器电路结构简单，且存放的数据在断电后不会丢失，特别适合于存储性的、不变的程序代码或数据（如常数表、函数、表格和字符等），计算机中的自检程序就是固化在ROM中的。ROM的优点是具有不易失性。

只读存储器有不可重写只读存储器（MROM、PROM）和可重写只读存储器（EPROM、EEPROM、闪速存储器等）两大类。

不可重写只读存储器

1、掩模只读存储器（MROM）

掩模只读存储器，又称固定ROM。这种ROM在制造时，生产厂家利用掩模（Mask）技术把信息写入存储器中，使用时用户无法更改，适宜大批量生产。

掩模只读存储器可分为二极管ROM、双极型三极管ROM和MOS管ROM三种类型。

2、可编程只读存储器（PROM）

可编程只读存储器（Programmable ROM，简称PROM），是可由用户一次性写入信息的只读存储器，是在MROM的基础上发展而来的。

PROM的缺点是用户只能写入一次数据，一经写入就不能再更改。

可重写只读存储器

这类ROM由用户写入数据（程序），当需要变动时还可以进行修改，使用起来比较方便。可重写ROM有紫外线擦除EPROM、电擦除EEPROM和闪速存储器Flash ROM三种类型。

1、光擦可编程只读存储器（EPROM）

EPROM 的特点是其中的内容可以用特殊的装置进行擦除和重写。EPROM出厂时，其存储内容为全“1”，用户可根据需要改写为“0”，当需要更新存储内容时，可将原存储内容擦除（恢复为全“1”），以便写入新的内容。

EPROM一般是将芯片置于紫外线下照射15~20分钟左右，以擦除其中的内容，然后用专用的设备（EPROM写入器）将信息重新写入，一旦写入则相对固定。在闪速存储器大量应用之前，EPROM常用于软件开发过程中。

2、电擦可编程只读存储器（EEPROM或E2PROM）

用紫外线擦除EPROM的操作复杂，速度很慢。EEPROM可以用电气方法将芯片中的存储内容擦除，擦除时间较快，甚至可以在联机状态下操作。EEPROM既可使用字擦除方式又可使用块擦除方式，使用字擦除方式可擦除一个存储单元，使用块擦除方式可擦除数据块中所有存储单元。

3、闪速存储器（Flash ROM）

闪速存储器Flash ROM是20世纪80年代中期出现的一种块擦写型存储器，是一种高密度、非易失性的读/写半导体存储器，它突破了传统的存储器体系，改善了现有存储器的特性。

Flash ROM中的内容或数据不像RAM一样需要电源支持才能保存，但又像RAM一样具有可重写性。在某种低电压下，其内部信息可读不可写，类似于ROM，而在较高的电压下，其内部信息可以更改和删除，类似于RAM。

随机读写存储器

目前广泛使用的半导体随机读写存储器是MOS半导体存储器，按保存数据的机理分为静态存储器（Static RAM，SRAM）和动态存储器（Dynamic RAM，DRAM）。

1、静态存储器（SRAM）

利用双稳态触发器来保存信息，只要不断电信息就不会丢失。静态存储器的集成度低，成本高，功耗较大，通常作为Cache的存储体。

2、动态存储器（DRAM）

利用MOS电容存储电荷来保存信息，使用时需要不断给电容充电才能保持信息。动态存储器电路简单，集成度高，成本低，功耗小，但需要反复进行刷新（Refresh）操作，工作速度较慢，适合作为主存储器的主体部分。

3、增强型DRAM（EDRAM）

EDRAM芯片是在DRAM芯片上集成一个高速小容量的SRAM芯片而构成的，这个小容量的SRAM芯片起到高速缓存的作用，从而使DRAM芯片的性能得到显著改进。

当CPU从主存DRAM中读取数据时，会将包含此数据的整个数据块都写入高速缓存SRAM内，下次读取连续地址数据时，CPU就可以从这个SRAM中直接取用，而不必到较慢的DRAM中读取，如此即可加快CPU的存取速度。

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