RAM：修订间差异

随机存取存储器
中文名	随机存取存储器
外文名	Random Access Memory (RAM)
别名	主存、系统内存
核心特性	随机存取、易失性
主要分类	静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）
主要用途	操作系统、应用程序、运行中数据的临时存储
主流技术	DDR SDRAM（DDR、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5）

以互动方式浏览历史

可视化wikitext

2026年8月11日 (二) 10:15的最新版本

随机存取存储器（英语：Random Access Memory，缩写：RAM），又称主存，是计算机中与中央处理器（CPU）直接交换数据的内部存储器^[1]。RAM 的主要特性是“随机存取”，即读写数据所需时间与物理位置无关；同时具备易失性（Volatility），即断电后所存数据立即丢失^[2]。RAM 作为操作系统、应用程序及当前处理数据的临时存储介质，是计算机系统中速度最快的存储设备之一^[1]。根据存储单元工作原理，RAM 主要分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）两大类^[3]。

历史

RAM 的发展经历了从磁芯存储器到半导体存储器的演变过程。

早期计算机使用磁鼓、磁芯等作为主存储器。20 世纪 60 年代，半导体存储器开始兴起。1964 年，仙童半导体（Fairchild）研发了 64 位 MOS 静态 RAM，是最早的 SRAM 之一^[3]。1969 年，英特尔（Intel）开发了第一个 256 位静态 RAM 芯片 1101，并于 1971 年正式推出^[1]。

1966 年，IBM 的 Robert H. Dennard 发明了动态随机存取存储器（DRAM），并于 1968 年取得专利^[5]。1970 年，英特尔推出首款商用 DRAM 芯片 Intel 1103，该芯片逐步取代磁芯存储器，成为计算机主存的主流技术^[1]^[3]。

20 世纪 80 年代中期，快速页模式（FPM）DRAM 问世。90 年代，同步动态随机存取存储器（SDRAM）推出，其时钟与 CPU 总线同步^[3]。2000 年，双倍数据速率 SDRAM（DDR SDRAM）问世，在时钟上升沿和下降沿均传输数据，传输速率较 SDRAM 提高一倍^[6]。此后 DDR2、DDR3、DDR4 陆续推出，在速度、功耗和数据完整性方面持续改进。DDR5 是目前最新的商用标准，起始频率 4800 MT/s，最高已超过 8400 MT/s^[4]。

分类

RAM 主要根据存储单元的工作原理分为两大类。

静态随机存取存储器（SRAM）

SRAM 利用双稳态触发器（通常由 6 个晶体管构成）存储每一位数据。只要供电，数据即保持不变，无需刷新操作^[1]。SRAM 的优点是访问速度快、功耗较低；缺点是单位密度低、成本高^[3]。由于其高速特性，SRAM 通常用作 CPU 的高速缓存（Cache）。

动态随机存取存储器（DRAM）

DRAM 利用电容上的电荷表示二进制数据（有电荷为 1，无电荷为 0）。因电容存在漏电，需周期性刷新以维持数据^[1]^[3]。DRAM 的优点是结构简单——每单元仅需一个晶体管和一个电容器，因此密度高、成本较低；缺点是速度较慢、功耗相对较大^[3]。DRAM 广泛应用于计算机的主内存。

同步动态随机存取存储器（SDRAM）

SDRAM 是 DRAM 的一种，其时钟信号与系统总线同步，使内存控制器能够精确掌握数据传输周期^[3]。SDRAM 于 20 世纪 90 年代中期开始普及。

双倍数据速率 SDRAM（DDR SDRAM）

DDR SDRAM 在时钟的上升沿和下降沿各传输一次数据，使传输速率相比 SDRAM 提高一倍^[6]。DDR 已发展出多代产品^[4]：

DDR：2000 年推出，速率较 SDRAM 提高一倍。
DDR2：2003 年推出，引入 4bit 预取，工作电压从 2.5V 降至 1.8V。
DDR3：进一步降低功耗并提高速率。
DDR4：主流选择，频率范围 2133–4800 MHz。
DDR5：最新标准，起始频率 4800 MHz，支持双通道 32 位子通道设计。

此外，DDR 技术还衍生出针对移动设备的 LPDDR（Low Power DDR）和针对图形处理器的 GDDR（Graphics DDR）等分支。

工作原理

RAM 由存储矩阵、地址译码器、读/写控制器、输入/输出电路及片选控制等组成^[1]。

存储矩阵：核心部分，由大量存储单元排列成矩阵。
地址译码器：将地址信号译码为行选信号和列选信号，选中对应存储单元。
读/写控制器：控制对被选中单元进行读或写操作。
输入/输出电路：与 CPU 交换数据。

当 CPU 读取数据时，通过地址总线发送目标地址；地址译码器选中存储单元；读/写控制器发出读信号；数据经数据总线传送至 CPU。写入过程类似，但方向相反^[1]。

对于 DRAM，由于电容漏电，必须定期刷新（Refresh）。刷新周期通常为 64 ms，即每 64 ms 内需对所有存储单元完成一次刷新^[3]。

性能指标

评估 RAM 性能的主要指标包括^[1]^[3]：

容量：以 GB 为单位，容量越大，可同时运行的程序和处理的数据越多。
频率：内存模块每秒执行的时钟周期数（MHz），频率越高，理论传输速率越快。
带宽：单位时间内可传输的数据量（GB/s），理论带宽 = 频率 × 位宽 / 8。例如 DDR4-3200（64 位总线）的理论带宽为 25.6 GB/s。
时序（Timing）：描述响应指令所需延迟，以时钟周期数表示。常见参数有 CL（CAS Latency）、tRCD、tRP 和 tRAS 等，数值越低，延迟越小。
实际延迟：可通过公式计算：实际延迟（ns）= CL × 2000 / 频率（MHz）。

主要厂商

全球 DRAM 市场主要由以下厂商主导^[1]^[3]：

三星电子（Samsung）：全球最大的 DRAM 制造商之一，1996 年提出 DDR SDRAM 概念。
SK 海力士（SK Hynix）：韩国半导体企业，DRAM 主要供应商之一。
美光科技（Micron Technology）：美国半导体公司，DRAM 和 NAND Flash 主要制造商。

参考文献

↑ ^1.00 ^1.01 ^1.02 ^1.03 ^1.04 ^1.05 ^1.06 ^1.07 ^1.08 ^1.09 ^1.10 ^1.11 随机存取存储器（百度百科）
↑ Random-access memory (Wikipedia)
↑ ^3.00 ^3.01 ^3.02 ^3.03 ^3.04 ^3.05 ^3.06 ^3.07 ^3.08 ^3.09 ^3.10 ^3.11 引用错误：<ref>标签无效；未给name（名称）为wiki_ram的ref（参考）提供文本
↑ ^4.0 ^4.1 ^4.2 JEDEC DDR4 Standard (JEDEC)
↑ IBM DRAM Invention (IBM History)
↑ ^6.0 ^6.1 Crucial: History of DDR Memory

[baidu_ram-1] 1.00 ^1.01 ^1.02 ^1.03 ^1.04 ^1.05 ^1.06 ^1.07 ^1.08 ^1.09 ^1.10 ^1.11 随机存取存储器（百度百科）

[[[wiki]]_ram-2] Random-access memory (Wikipedia)

[wiki_ram-3] 3.00 ^3.01 ^3.02 ^3.03 ^3.04 ^3.05 ^3.06 ^3.07 ^3.08 ^3.09 ^3.10 ^3.11 引用错误：<ref>标签无效；未给name（名称）为wiki_ram的ref（参考）提供文本

[jedec-4] 4.0 ^4.1 ^4.2 JEDEC DDR4 Standard (JEDEC)

[ibm_dram-5] IBM DRAM Invention (IBM History)

[ddr_history-6] 6.0 ^6.1 Crucial: History of DDR Memory

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

@@ 第1行： / 第1行： @@
-'''随机存取存储器'''（英语：Random Access Memory，缩写：RAM），又称'''主存'''，是计算机中与中央处理器（CPU）直接交换数据的内部存储器<ref name="baidu_ram">[https://baike.baidu.com/item/%E9%9A%8F%E6%9C%BA%E5%AD%98%E5%8F%96%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%99%A8 随机存取存储器（百度百科）]</ref>。RAM 的主要特性是“随机存取”，即读写数据所需时间与物理位置无关；同时具备'''易失性'''（Volatility），即断电后所存数据立即丢失<ref name="wiki_ram">[https://en.wikipedia.org/wiki/Random-access_memory Random-access memory (Wikipedia)]</ref>。RAM 作为操作系统、应用程序及当前处理数据的临时存储介质，是计算机系统中速度最快的存储设备之一<ref name="baidu_ram" />。根据存储单元工作原理，RAM 主要分为'''静态随机存取存储器'''（SRAM）和'''动态随机存取存储器'''（DRAM）两大类<ref name="wiki_ram" />。
+'''随机存取[[存储]]器'''（[[英语]]：Random Access Memory，缩写：RAM），又称'''主存'''，是[[计算机]]中与中央处理器（[[CPU]]）直接交换[[数据]]的内部存储器<ref name="baidu_ram">[https://baike.baidu.com/item/%E9%9A%8F%E6%9C%BA%E5%AD%98%E5%8F%96%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%99%A8 随机存取存储器（百度百科）]</ref>。RAM 的主要特性是“随机存取”，即读写数据所需时间与物理位置无关；同时具备'''易失性'''（Volatility），即断电后所存数据立即丢失<ref name="[[wiki]]_ram">[https://en.wikipedia.org/wiki/Random-access_memory Random-access memory (Wikipedia)]</ref>。RAM 作为[[操作系统]]、应用程序及当前处理数据的临时存储介质，是计算机系统中速度最快的存储设备之一<ref name="baidu_ram" />。根据存储单元工作原理，RAM 主要分为'''静态随机存取存储器'''（SRAM）和'''动态随机存取存储器'''（DRAM）两大类<ref name="wiki_ram" />。
 {{Infobox
-| 标题 = 随机存取存储器
+| title = 随机存取存储器
-| 内容 =
-{{!}}-
+| label1 = 中文名
-! 中文名
+| data1 = 随机存取存储器
-{{!}} 随机存取存储器
-{{!}}-
+| label2 = 外文名
-! 外文名
+| data2 = Random Access Memory (RAM)
-{{!}} Random Access Memory (RAM)
-{{!}}-
+| label3 = 别名
-! 别名
+| data3 = 主存、系统内存
-{{!}} 主存、系统内存
-{{!}}-
+| label4 = 核心特性
-! 核心特性
+| data4 = 随机存取、易失性<ref name="baidu_ram" />
-{{!}} 随机存取、易失性<ref name="baidu_ram" />
-{{!}}-
+| label5 = 主要分类
-! 主要分类
+| data5 = 静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）<ref name="wiki_ram" />
-{{!}} 静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）<ref name="wiki_ram" />
-{{!}}-
+| label6 = 主要用途
-! 主要用途
+| data6 = 操作系统、应用程序、运行中数据的临时存储<ref name="baidu_ram" />
-{{!}} 操作系统、应用程序、运行中数据的临时存储<ref name="baidu_ram" />
-{{!}}-
+| label7 = 主流技术
-! 主流技术
+| data7 = DDR SDRAM（DDR、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5）<ref name="jedec">[https://www.jedec.org/standards-documents/docs/jesd209-4b JEDEC DDR4 Standard (JEDEC)]</ref>
-{{!}} DDR SDRAM（DDR、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5）<ref name="jedec">[https://www.jedec.org/standards-documents/docs/jesd209-4b JEDEC DDR4 Standard (JEDEC)]</ref>
 }}
@@ 第31行： / 第30行： @@
 RAM 的发展经历了从磁芯存储器到半导体存储器的演变过程。
-早期计算机使用磁鼓、磁芯等作为主存储器。20 世纪 60 年代，半导体存储器开始兴起。1964 年，仙童半导体（Fairchild）研发了 64 位 MOS 静态 RAM，是最早的 SRAM 之一<ref name="wiki_ram" />。1969 年，英特尔（Intel）开发了第一个 256 位静态 RAM 芯片 1101，并于 1971 年正式推出<ref name="baidu_ram" />。
+早期计算机使用磁鼓、磁芯等作为主存储器。20 世纪 60 年代，半导体存储器开始兴起。1964 年，仙童半导体（Fairchild）研发了 64 位 MOS 静态 RAM，是最早的 SRAM 之一<ref name="wiki_ram" />。1969 年，英特尔（Intel）开发了第一个 256 位静态 RAM 芯片 [[110]]1，并于 1971 年正式推出<ref name="baidu_ram" />。
 年，IBM 的 Robert H. Dennard 发明了动态随机存取存储器（DRAM），并于 1968 年取得专利<ref name="ibm_dram">[https://www.ibm.com/history/dynamic-random-access-memory IBM DRAM Invention (IBM History)]</ref>。1970 年，英特尔推出首款商用 DRAM 芯片 Intel 1103，该芯片逐步取代磁芯存储器，成为计算机主存的主流技术<ref name="baidu_ram" /><ref name="wiki_ram" />。
@@ 第43行： / 第42行： @@
 === 静态随机存取存储器（SRAM） ===
-SRAM 利用双稳态触发器（通常由 6 个晶体管构成）存储每一位数据。只要供电，数据即保持不变，无需刷新操作<ref name="baidu_ram" />。SRAM 的优点是访问速度快、功耗较低；缺点是单位密度低、成本高<ref name="wiki_ram" />。由于其高速特性，SRAM 通常用作 CPU 的高速缓存（Cache）。
+SRAM 利用双稳态触发器（通常由 6 个晶体管构成）存储每一位数据。只要供电，数据即保持不变，无需刷新操作<ref name="baidu_ram" />。SRAM 的优点是访问速度快、功耗较低；缺点是单位密度低、成本高<ref name="wiki_ram" />。由于其高速特性，SRAM 通常用作 CPU 的高速[[缓存]]（Cache）。
 === 动态随机存取存储器（DRAM） ===
-DRAM 利用电容上的电荷表示二进制数据（有电荷为 1，无电荷为 0）。因电容存在漏电，需周期性刷新以维持数据<ref name="baidu_ram" /><ref name="wiki_ram" />。DRAM 的优点是结构简单——每单元仅需一个晶体管和一个电容器，因此密度高、成本较低；缺点是速度较慢、功耗相对较大<ref name="wiki_ram" />。DRAM 广泛应用于计算机的主内存。
+DRAM 利用电容上的电荷表示[[二进制]]数据（有电荷为 1，无电荷为 0）。因电容存在漏电，需周期性刷新以维持数据<ref name="baidu_ram" /><ref name="wiki_ram" />。DRAM 的优点是结构简单——每单元仅需一个晶体管和一个电容器，因此密度高、成本较低；缺点是速度较慢、功耗相对较大<ref name="wiki_ram" />。DRAM 广泛应用于计算机的主内存。
 === 同步动态随机存取存储器（SDRAM） ===
@@ 第90行： / 第89行： @@
 == 主要厂商 ==
-全球 DRAM 市场主要由以下厂商主导<ref name="baidu_ram" /><ref name="wiki_ram" />：
+[[全球]] DRAM 市场主要由以下厂商主导<ref name="baidu_ram" /><ref name="wiki_ram" />：
 * '''三星电子（Samsung）'''：全球最大的 DRAM 制造商之一，1996 年提出 DDR SDRAM 概念。