王道计算机组成原理笔记13 半导体随机存储器RAM和ROM

Posted 2021-11-09 Lora青蛙

RAM和ROM：
RAM（random access memory）即随机存储内存，这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。在随机存取存储器中存取信息，存取时间和存取位置没有关系。优点是读写方便，使用灵活，缺点是断电信息丢失。
分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM），静态RAM常用作高速缓冲存储器，动态RAM常用作主存。
DRAM比SRAM要慢， 但造价更低， 容量也比SRAM大得多， 在计算机中主要用来做内存， 物尽其用。

ROM（Read-Only Memory）即只读内存，是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。只能随机读出而不能写入，并且其内容断电之后仍可保留。只读存储器ROM与随机存取存储器RAM一起构成了主存。

下列三段文字个人觉得回答的很好，摘自百度知道：
RAM是随机存取存储器（random access memory），是计算机内部存储器中的一种，也是其中最重要的，计算机和手机中一般把其叫做（运行）内存，它的速度要比硬盘快得多，所以用运行程序在RAM中，而存放运行时不用的数据则在硬盘中，什么时候需要数据，便把数据从硬盘中拿到内存，但同时RAM断电会丢失数据，所以我们电脑如果断电了就会丢失原来正在运行的数据。所以，手机中的RAM和电脑中的RAM的概念是相同的，RAM即内存越大，能同时在内存中执行的程序就越多，性能一般是越好的。

ROM是只读存储器（Read-Only Memory），也是计算机内部存储器中的一种，而硬盘是外部存储器，所以对于大学学子来说，考试时你如果把这两个混为一种东西绝对是错误的，当然，如果出选择题让你选，那么Bios应该是用到ROM的那个。那么ROM究竟是干什么的，ROM和硬盘是否就没有任何关系呢？这就要从其发展历程说起，早期，乃至现在，我们的主要存储介质都是磁性存储，也就是磁盘，分为硬盘和软盘，硬盘不太适合做移动存储，因为其磁头容易损坏，不耐摔，而且体积较大，就算是缩小容量仍然很难缩小其体积，软盘虽然用作移动介质还算方便，但软盘容量过于小，不够用，而光盘虽然容量大但不易擦写，同时体积也不够小，这时就很适合使用半导体存储介质——ROM和RAM，ROM用来嵌入电脑主板或者做移动存储介质就很合适了，其体积够小，提供的容量可以比光盘和软盘的大，速度也更快，但成本相对更高，而且早期的ROM因为技术不成熟所以无法擦写，出厂后就只能读数据，所以叫只读存储器，后来随着技术的发展，在ROM的基础上出现了新的半导体存储介质EPROM和EEPROM，这两种可擦写，这就不符合ROM的命名，但是由于是在ROM的技术上衍变出来的，所以延用了一部分原来的叫法，此时非易失的半导体存储介质开始得以广泛应用，被大量用于电脑主板的bios和嵌入式存储，而后来在这两种技术的发展上又发展出了NAND FLASH闪存，这就是我们现在用的U盘中用到的技术，同样，因为其体积小，容量和速度均不错，现在手机存储中的emmc颗粒也是用的这种技术，所以有手机厂商就把手机的存储容量约定俗成为ROM，其继承ROM断电不丢失数据的特性，而且有着较快的速度。

那么电脑硬盘和ROM有什么关系呢？由于ROM和硬盘都可以存储数据而且断电不会丢失，而有都广泛运用于电子产品中，所以有人就对两者产生了混淆。硬盘分为两种，一种是机械硬盘（即磁盘HDD）,一种是固态硬盘（SSD），磁盘和ROM没什么关系，但是固态硬盘就不一样了，固态硬盘用到的颗粒也是基于NAND FLASH技术，和u盘以及手机存储有点相似，所以说硬盘和ROM还是有关系的，固态硬盘的存储颗粒是ROM技术发展的产物，但不能说ROM就是硬盘。

半导体芯片的基本结构

只读存储器（Read-Only Memory，ROM）以非破坏性读出方式工作，只能读出无法写入信息。信息一旦写入后就固定下来，即使切断电源，信息也不会丢失，所以又称为固定存储器。ROM所存数据通常是装入整机前写入的，整机工作过程中只能读出，不像随机存储器能快速方便地改写存储内容。ROM所存数据稳定 ，断电后所存数据也不会改变，并且结构较简单，使用方便，因而常用于存储各种固定程序和数据。
除少数种类的只读存储器（如字符发生器）可通用之外，不同种类的只读存储器功能不同。为便于用户使用和大批量生产，进一步发展出可编程只读存储器（PROM）、可擦可编程序只读存储器（EPROM）和带电可擦可编程只读存储器（EEPROM）等不同的种类。ROM应用广泛，诸如Apple II或IBM PC XT/AT等早期个人电脑的开机程序（操作系统）或是其他各种微电脑系统中的轫体（Firmware），所使用的硬件都是ROM。