基本介紹
- 中文名：周期性讀出
- 外文名：cyclic readout
- 學科：計算機科學
- 目的：使DRAM得信息不丟失
- 有關術語：動態RAM
- 領域：計算機記憶體
簡介,動態RAM,基本特點,刷新方式,集中式刷新,分散式刷新,異步式刷新,
簡介
隨機存取存儲器（random access memory，RAM）又稱作“隨機存儲器”，是與CPU直接交換數據的內部存儲器，也叫主存(記憶體)。它可以隨時讀寫，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媒介。根據存儲單元的工作原理不同， RAM分為靜態RAM和動態RAM。DRAM 只能將數據保持很短的時間，為了保持存儲信息不丟失，需要進行刷新。一般刷新方式不同，存儲矩陣里的數據周期性讀出的周期也不同。
動態RAM
動態隨機存取存儲器，最為常見的系統記憶體，即DRAM（Dynamic Random Access Memory）。DRAM 只能將數據保持很短的時間。為了保持數據，DRAM使用電容存儲，所以必須隔一段時間刷新（refresh）一次，如果存儲單元沒有被刷新，存儲的信息就會丟失。 關機就會丟失數據。
動態RAM的總體結構和工作原理與靜態RAM(見隨機存儲器)的區別是，存儲矩陣採用了動態存儲單元。靜態觸發器是靠電路狀態的反饋自鎖保存數據，動態存儲單元則是通過在電容上存儲電荷保存數據。
動態存儲單元的電路結構有各種型式，最簡單的一種是圖所示的單管動態存儲單元。
在寫入數據時字線給出高電平，MOS管VT導通，位線上的電壓信號經VT向電容C充電，將數據存入C中。讀出時字線同樣給出高電平，使VT導通，電容C經VT向位線上的寄生電容CB充電，使位線獲得讀出信號。
動態存儲單元的電路結構簡單，集成度比靜態RAM高得多。但是，電容C上的電荷不可能長久保存，要及時向電容補充電荷，以免數據丟失。為此，在動態RAM中設定了“刷新”控制電路，用於周期性地將存儲矩陣里的數據讀出，經過放大後重新寫入。這不僅增加了控制電路的複雜性，也嚴重地影響了讀/寫速度，使動態RAM的工作速度遠低於靜態RAM。
基本特點
隨機存取
所謂“隨機存取”，指的是當存儲器中的數據被讀取或寫入時，所需要的時間與這段信息所在的位置或所寫入的位置無關。相對的，讀取或寫入順序訪問（Sequential Access）存儲設備中的信息時，其所需要的時間與位置就會有關係。它主要用來存放作業系統、各種應用程式、數據等。
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不會自動消失，可以長時間斷電保存。
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。
訪問速度
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，存取延遲和其他涉及機械運作的存儲設備相比，也顯得微不足道。
刷新方式
刷新的過程實質上是先將原存信息讀出，再由刷新放大器形成原信息並重新寫入的再生過程。由於存儲單元被訪問是隨機的，有可能某些存儲單元長期得不到訪問，無讀出也就無重寫，其原信息必然會消失。因此，必須採用定時刷新的方法，它規定在一定的時間內，對動態RAM的全部基本電路必作一次刷新，一般取2ms，4ms或8ms，這個時間就是刷新周期。在刷新周期內，由專用的刷新電路來完成對基本單元電路的逐行刷新。常用的刷新方式有三種，一種是集中式，另一種是分散式，第三者是異步式。
集中式刷新
集中刷新是在規定的一個刷新周期內，對全部存儲單元集中一段時間逐行進行刷新，此刻必須停止讀/寫操作。這種方法的缺點在於出現了訪存“死區”，對高速高效的計算機系統工作是不利的。
分散式刷新
分散刷新是指對每行存儲單元的刷新分散到每個讀/ 寫周期內完成。把存取周期分成兩段，前半段用來讀寫或維持，後半段用來刷新。這種刷新克服了集中刷新出現的“死區”缺點，但它並不能提高整機的工作效率。為了真正提高整機的工作效率，應該採用集中與分散相結合的方式，既克服出現“死區”，又充分利用最大刷新間隔為2ms的特點。
異步式刷新
異步式刷新方式是前兩種方式的結合。
