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[科普中国]-双埠随机存取内存

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双埠随机存取内存(Dual-ported RAM)简写为DPRAM,是一种允许同时(或几乎同时)由二个设备存取的随机存取内存。双埠随机存取内存有两组位址总线及两组资料总线(因此称为“双埠”),因此允许由二个设备存取,而一般的随机存取内存的位址总线及资料总线都只有一组。

简介双埠随机存取内存(Dual-ported RAM)简写为DPRAM,是一种允许同时(或几乎同时)由二个设备存取的随机存取内存。双埠随机存取内存有两组位址总线及两组资料总线(因此称为“双埠”),因此允许由二个设备存取,而一般的随机存取内存的位址总线及资料总线都只有一组。

VRAM就是一种常见的双埠动态随机存取存储器(DRAM),大部分由于影像内存,允许在中央处理器绘制图形的同时,让影示器硬件同时读出资料,显示在屏幕上。

不过大部分的双埠随机存取内存都是用静态随机存取存储器(SRAM),不会使用像VRAM一样的DRAM技术。大部分CPU的寄存器都是用小尺寸的双埠(或多埠)随机存取内存来实现,(参考寄存器堆)。一般若使用双埠随机存取内存,若在同一个位置同时(或几乎同时)由不同设备写入不同资料,会有竞争危害的问题。1

动态随机存取存储器动态随机存取存储器Dynamic Random Access MemoryDRAM)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。由于在现实中晶体管会有漏电电流的现象,导致电容上所存储的电荷数量并不足以正确的判别数据,而导致数据毁损。因此对于DRAM来说,周期性地充电是一个无可避免的要件。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,相比之下在SRAM上一个比特通常需要六个晶体管。正因这缘故,DRAM拥有非常高的密度,单位体积的容量较高因此成本较低。但相反的,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。1

随机存取存储器随机存取存储器(英语:RandomAccessMemory,缩写:RAM),也叫主存,是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写(刷新时除外,见下文),而且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。

主存(Main memory)即电脑内部最主要的存储器,用来加载各式各样的程序与数据以供CPU直接运行与运用。由于DRAM的性价比很高,且扩展性也不错,是现今一般电脑主存的最主要部分。2014年生产电脑所用的主存主要是DDR3 SDRAM,而2016年开始DDR4 SDRAM逐渐普及化,笔电厂商如华硕及宏碁开始在笔电以DDR4存储器取代DDR3L。1

竞争冒险竞争冒险(race hazard)又名竞态条件竞争条件(race condition),它旨在描述一个系统或者进程的输出依赖于不受控制的事件出现顺序或者出现时机。此词源自于两个信号试着彼此竞争,来影响谁先输出。

举例来说,如果计算机中的两个进程同时试图修改一个共享内存的内容,在没有并发控制的情况下,最后的结果依赖于两个进程的执行顺序与时机。而且如果发生了并发访问冲突,则最后的结果是不正确的。

竞争冒险常见于不良设计的电子系统,尤其是逻辑电路。但它们在软件中也比较常见,尤其是有采用多线程技术的软件。1

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学