内存条如何存储数据

发布时间： 2023-04-17 14:07:23

内存条还有一个更专业的名字： RAM（随机存取存储器），因为它们可以在任何位置随机读写数据。
现在的计算机基本上都是二进制的，所以无论什么数据或代码指令，在我们这里都是一连串的0和1的比特。

为了存储这一个比特，在先驱者面前曾经有两种电路方案，第一种是静态方案：即

这是不是有点复杂？我想是的。这种电路方案的优点是在0和1之间保持稳定的状态，因此被称为静态随机存取存储器（SRAM）。
但它需要太多的晶体管，一个比特就需要几个晶体管。16GB太多，而且成本太高。

有第二个选择：

这样是不是简单了许多？只通过一个电容器的电荷就能决定这是一个 1 还是一个 0，这样就存储了 1bit。

在每一个存储芯片里，这样的比特位存储单元都有很多，例如一个 16G 的内存条有 137438953472 bit，也就是有 137438953472 个这样的电容。

但这种电路方案有个毛病，就是里面的那个电容会“漏电”，电容中的电荷会慢慢消失，电压也就变小了，这样就没办法区分这是表示的 1 还是 0 了。

为了解决这个问题，必须得周期性的去给它们充电，才能维持数据的稳定，这叫动态数据刷新，所以这种方案叫 DRAM (Dynamic Random Access Memory)。

内存控制器就像一个中介，位于 CPU 与内存条之间。

CPU 这边想要访问数据，肯定不想这么麻烦，所以内存控制器就派上用场了。

用 bit 作为读写单元太麻烦了，咱们按 8 bit 为一组，叫做一个字节 byte，CPU 统一给内存的存储空间编址，以后要读取数据的时候呢，就把地址交给内存控制器，再告诉内存具体是读写哪个芯片哪个分片的哪些位置。

以后只需要一个地址，内存控制器就转换成具体的数据存储位置，去读取内存，再由内存完成读写操作就可以了。

由于内存控制器的重要性，现在，内存控制器已经集成到了 CPU 内部，成为了 CPU 的一份子了。

随着 CPU 的发展，CPU 的速度越来越快，开始嫌内存慢了，要说慢，硬盘那可比内存慢多了！于是在 CPU 内部又搞了个缓存出来，不用每次都问内存要数据，而是把一些常用的数据存储在 CPU 内部的缓存中。

只不过 CPU 内部的缓存不会太大，仅存放一些常用的数据，大部分数据还是需要通过内存进行读取。

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