SRAM和DRAM的区别

随机访问存储器(RAM)分为静态随机访问存储器（Static Random Access Memory - SRAM）和动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory -DRAM)。

一、静态随机访问存储器（SRAM）

静态随机访问存储器是随机访问存储器的一种。所谓的“静态”，是指这种存储器只要保持通电，里面储存的数据就可以恒常保持。相对之下，动态随机存取存储器（DRAM）里面所储存的数据就需要周期性地更新。当电力供应停止时，SRAM储存的数据还是会消失（被称为volatile memory），这与在断电后还能储存资料的ROM或闪存是不同的。SRAM由存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路组成，容量的扩展有两个方面：位数的扩展用芯片的并联，字数的扩展可用外加译码器控制芯片的片选输入端。SRAM中的每一bit储存在由4个场效应管（M1, M2, M3, M4）构成两个交叉耦合的反相器中。另外两个场效应管（M5, M6）是储存基本单元到用于读写的位线（Bit Line）的控制开关，如下图1所示。

图1

除了6管的SRAM，其他SRAM还有8管、10管甚至每个位元使用更多的晶体管的实现。这可用于实现多端口（port）的读写访问，如显存或者寄存器堆的多口SRAM电路的实现。一般说来，每个基本单元用的晶体管数量越少，其占用面积就越小。由于硅芯片（silicon wafer）的生产成本是相对固定的，因此SRAM基本单元的面积越小，在硅芯片上就可以制造更多的位元存储，每位元存储的成本就越低。内存基本单元使用少于6个晶体管是可能的，如3管甚至单管，但单管储存单元是DRAM，不是SRAM。

SRAM是比DRAM更为昂贵，但更为快速、非常低功耗（特别是在空闲状态）。因此SRAM首选用于带宽要求高，或者功耗要求低，或者二者兼而有之。SRAM比起DRAM更为容易控制，也更是随机访问。由于复杂的内部结构，SRAM比DRAM的占用面积更大，因而不适合用于更高储存密度低成本的应用，如PC内存。

SRAM功耗取决于它的访问频率。如果用高频率访问SRAM，其功耗比得上DRAM。有的SRAM在全带宽时功耗达到几个瓦特量级。另一方面，SRAM如果用于温和的时钟频率的微处理器，其功耗将非常小，在空闲状态时功耗可以忽略不计—几个微瓦特级别。SRAM比较常见的应用是作为微控制器的RAM或者cache（32bytes到128kb）

二、动态随机存取存储器（DRAM)

动态随机访问存储器是一种半导体存储器，主要的作用原理是利用电容内存储电荷的多寡来代表一个二进制比特（bit）是1还是0。由于在现实中电容会有漏电的现象，导致电位差不足而使记忆消失，因此除非电容经常周期性地充电，否则无法确保记忆长存。由于这种需要定时刷新的特性，因此被称为“动态”存储器。相对来说，“静态”存储器（SRAM）只要存入数据后，纵使不刷新也不会丢失记忆。与SRAM相比，DRAM的优势在于结构简单——每一个比特的数据都只需一个电容跟一个晶体管来处理。DRAM通常以一个电容和一个晶体管为一个单元排成二维矩阵，图2所示是一个4×4的矩阵，现代的DRAM通常长和宽都在几千个。相比之下，在SRAM上一个比特通常需要六个晶体管。正因此缘故，DRAM拥有非常高的密度，单位体积的容量较高，因此成本较低。DRAM也有缺点，DRAM也有访问速度较慢，耗电量较大的缺点。与大部分的随机存取存储器（RAM）一样，由于存在DRAM中的数据会在电力切断以后很快消失，因此它属于一种易失性存储器（volatile memory）设备。

图 2