有问有答:CPU的缓存和内存用的是同一类型的存储颗粒吗?

2018-5-29 11:38  |  作者:thesea   |  关键字:有问有答,SRAM,DRAM,SDRAM

本文约585字,需1分钟阅读

先讲答案:它们不是同一类型的存储颗粒,CPU缓存基本上用的是SRAM,内存基本上用的是SDRAM,一字之差差之千里。


图片来源slideplayer

再说缘由。

RAM(Random Access Memory,随机存取存储器),一看到这个肯定就想到电脑上用的内存,其实RAM还分为SRAM(Static RAM,静态RAM)和DRAM( Dynamic RAM,动态RAM),我们常说的内存为SDRAM,它是DRAM中的一种。


显微镜下芯片中的SRAM

SRAM是通过双稳态锁存电路来存储信息,只要有电里边的数据就一直会在,当然断电了数据也没了(这一点是RAM的共性),它不需要动态刷新来保持电荷,因此称为静态随机存取存储器,SRAM的特点就是快,缺点就是集成度低(一个典型的SRAM单元需要六个MOSFET),占的面积大,成本高,所以CPU里的缓存(尤其是L1/L2缓存)做不了那么大,原因就是这两个。

再说DRAM,它是用MOS电容上的电荷来存储信息的,可能你也知道,电容就算放着不用也因为缓慢放电而漏电,这样就需要不时刷新来补充电荷,所以把DRAM叫作动态随机存取存储器,因为它只需要一个晶体管+一个电容器,所以集成度非常高,很容易做出大容量来。


常见的SDRAM内存颗粒

内存上常用的SDRAM(Synchronous DRAM,同步动态随机存储器)其实就是DRAM之一,也就是增加了同步时钟,保持与CPU时钟同步以提高传输速率。因为DRAM需要不断刷新,所以才有了SDRAM上的自刷新和自动刷新这样的方式。而在刷新时,是不能进行读取操作的,这时CPU需要等待,所以它的速度比起SRAM来说慢多了。

总结来说,CPU缓存中基本用的是SRAM,速度快,价格高,容量小,内存上用的SDRAM则价格便宜,容量大,速度稍慢。

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  • thesea管理员 06-05 11:09

    JaxonLau 教授 :

    那内存和闪存呢?
    05-30 08:40
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  • 这个差别就有点大,最基本的,闪存是可以断电记忆的。

    从原来上说,内存RAM使用MOS电容来存信息的,需要持续供电,断电后数据也没了,速度块。

    Flash闪存使用MOS管中间的一个绝缘层来储备信息,充电后可以长期保存,断电后数据依然保存,比RAM慢很多,但是比硬盘快太多。

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    pc蛋蛋外挂:4#

  • 游客  06-04 15:25

    Elwin 博士 :

    当年铜矿奔三和赛扬就是差了128k二环,性能差异巨大,后来图拉丁赛扬也有了256,立马翻身。同样的还有奔腾4,256k的180nm奔四甚至还不是同频图拉丁奔三的对手,130nm的北木赛扬甚至只有128k,是北木奔四的四分之一,性能惨不忍睹。北木之后,二环的容量慢慢不属于瓶颈了,到了如今,反倒是一些阉割了三环的产品性价比更好
    05-29 15:40
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  • 一开始的赛扬是完全没有L2,惨不忍睹,后来加了128K就好多了,至于奔四同频不如奔三是架构问题,流水线级数太长,效率太低

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    3#

  • JaxonLau教授 05-30 08:40

    那内存和闪存呢?

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    2#

  • Elwin博士 05-29 15:40

    当年铜矿奔三和赛扬就是差了128k二环,性能差异巨大,后来图拉丁赛扬也有了256,立马翻身。同样的还有奔腾4,256k的180nm奔四甚至还不是同频图拉丁奔三的对手,130nm的北木赛扬甚至只有128k,是北木奔四的四分之一,性能惨不忍睹。北木之后,二环的容量慢慢不属于瓶颈了,到了如今,反倒是一些阉割了三环的产品性价比更好

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    1#

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