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一、半導體存儲器的特點

半導體存儲器是目前微型計算機中的主存儲器，它與磁芯存儲器相比，具有下述優(yōu)勢。

•存取速度快、功耗低：因為半導體存儲單元與外圍電路均為電子線路，其整個芯片可工作在邏輯電平一級，所以存取速度快、功耗低。

•生產工藝簡單，生產過程便于自動化：因為整個生產過程采用大規(guī)模集成電路工藝技術而可一次性完成，所以生產工藝簡單，生產過程便于自動化。

•體積小、結構緊湊、價格低：因為在同樣存儲容量情況下，它只有磁芯存儲器的幾十分之一，所以體積小、結構緊湊、價格低。

•可靠性高：因為是集成芯片，所以可靠性高。

半導體存儲器的主要缺點是，斷電后會丟失信息，因此存儲單元保留信息需要一定的功耗，且動態(tài)系統(tǒng)需要定時刷新，從而使得在一些場合中減少了系統(tǒng)的可用率；此外，它的抗輻射性能也不如磁芯存儲器。

二、半導體存儲器的類型

半導體存儲器按信息的存取方式可分為隨機訪問存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。RAM。RAM中的存儲內容需要可以隨時讀出和隨時寫入，它主要是用來存放各種正在執(zhí)行的輸入/輸出數據、處理程序、中間結果，以及作為堆棧等。

RAM又可分為靜態(tài)隨機訪問存儲器（SRAM）和動態(tài)隨機訪問存儲器（DRAM）兩種。SRAM是由固定穩(wěn)態(tài)及穩(wěn)態(tài)的轉換來記憶信息“1”和“0”的，其特點如下。

•集成度高于雙極型RAM，但低于DRAM；

•不需要刷新；

•功耗比雙極型RAM低，但比DRAM高；

•存取時間較DRAM長；

•易用電池做備用電源。

DRAM是靠電容的存儲電荷來表示所存內容的RAM，其特點如下。

•集成度高于SRAM和雙極型RAM；

•功耗比SRAM還要??；

•價格比SRAM低：

•由于用電容存儲信息（電容有泄漏電荷現象），因而要對它進行刷新（再生）；

•存取時間略短于SRAM，但較雙極型RAM長。

(1)ROM。ROM中所存的內容是預先給定的，在工作過程中只能按地址單元讀出，而不能寫入新的內容。因此，ROM作為計算機主存的一部分，用來存放一些固定的程序，如監(jiān)控程序、啟動程序、磁盤引導程序等。ROM也可作為控制存儲器存放微程序，應用于微程序控制器、字符顯示器等外用設備。只要一接通電源，這些程序就能自動地運行。而這些存儲的信息是用特殊方法寫入的，一經寫入就可長期保存，不受電源斷電的影響。

從功能上說，ROM可分為以下4種類型。

•掩膜ROM-MROM；

•可編程ROM-PROM；

•可擦除可編程ROM-EPROM；

•系統(tǒng)可擦除可編程ROM。

這類ROM包括電可改寫EPROM（EEPROM或E2PROM）和快閃存儲器。它們不僅有EPROM的性能，而且改寫過程可直接在工作系統(tǒng)中進行，無須專用設備。

此外，半導體存儲器按所用材料的性質還可分為MOS存儲器、雙極型晶體管存儲器和Bi-CMOS存儲器，這里就不述說了。

三、半導體存儲器的基本結構和組成

一個半導體存儲器芯片內，除了存儲單元陣列外，還包括有讀寫電路、地址譯碼電路和驅動器等。存儲芯片通過地址總線、數據總線和控制總線與外部連接。地址總線是單向輸入的，其數目與芯片容量有關。數據線是雙向的，既可輸入，也可輸出，其數目與數據位數有關?？刂凭€主要有讀/寫控制線與片選線兩種。一個典型的RAM存儲器的結構組成框圖有下列幾個部分。

存儲單元陣列。存儲單元用來存儲1位二進制信息“0”或“1”，是組成存儲器的基礎和核心。存儲單元陣列是存儲單元的集合，如果一個存儲單元為〃位，則需由"個存儲元才能組成一個存儲單元。在較大容量的存儲器中，往往把各個字的同一位組織在一個集成片中。圖1中的4096x1位，是指4096個字的同一位。由這樣的16個片子則可組成4096x16的存儲器。同一位的這些字通常排成矩陣的形式，如64x64=4096。由X選擇線一行線和Y選擇線一列線的交叉來選擇所需要的單元。

圖1 典型的RAM存儲器示意圖

（1）地址寄存器和地址譯碼器。中央處理器若要訪問某“存儲單元”，就要在地址總線A0~All上輸出此單元的地址信號，并存放于地址寄存器。地址譯碼器把來自地址寄存器的表示地址的二進制代碼轉換成輸出端的高電位、用來驅動相應的讀寫電路，以便選擇所要訪問的存儲單元。