SRAM特点及工作原理

　　SRAM是英文Static RAM的缩写，它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据.

　　基本简介

　　SRAM不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。而DRAM(Dynamic Random Access Memory)每隔一段时间，要刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此SRAM具有较高的性能，但是SRAM也有它的缺点，即它的集成度较低，相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积，但是SRAM却需要很大的体积，且功耗较大。所以在主板上SRAM存储器要占用一部分面积。

　　主要规格

　　一种是置于CPU与主存间的高速缓存，它有两种规格：一种是固定在主板上的高速缓存(Cache Memory );另一种是插在卡槽上的COAST(Cache On A Stick)扩充用的高速缓存，另外在CMOS芯片1468l8的电路里，它的内部也有较小容量的128字节SRAM，存储我们所设置的配置数据。还有为了加速CPU内部数据的传送，自80486CPU起，在CPU的内部也设计有高速缓存，故在Pentium CPU就有所谓的L1 Cache(一级高速缓存)和L2Cache(二级高速缓存)的名词，一般L1 Cache是内建在CPU的内部，L2 Cache是设计在CPU的外部，但是Pentium Pro把L1和L2 Cache同时设计在CPU的内部，故Pentium Pro的体积较大。最新的Pentium II又把L2 Cache移至CPU内核之外的黑盒子里。SRAM显然速度快，不需要刷新的操作，但是也有另外的缺点，就是价格高，体积大，所以在主板上还不能作为用量较大的主存。

　　基本特点

　　现将它的特点归纳如下：

　　◎优点，速度快，不必配合内存刷新电路，可提高整体的工作效率。

　　◎缺点，集成度低，功耗较大，相同的容量体积较大，而且价格较高，少量用于关键性系统以提高效率。

　　◎SRAM使用的系统：

　　○CPU与主存之间的高速缓存。

　　○CPU内部的L1/L2或外部的L2高速缓存。

　　○CPU外部扩充用的COAST高速缓存。

　　○CMOS 146818芯片(RT&CMOS SRAM)。

　　主要用途

　　SRAM主要用于二级高速缓存(Level2 C ache)。它利用晶体管来存储数据。与DRAM相比，SRAM的速度快，但在相同面积中SRAM的容量要比其他类型的内存小。

　　SRAMSRAM的速度快但昂贵，一般用小容量的SRAM作为更高速CPU和较低速DRAM 之间的缓存(cache).SRAM也有许多种，如AsyncSRAM (Asynchronous SRAM,异步SRAM)、Sync SRAM (Synchronous SRAM,同步SRAM)、PBSRAM (Pipelined Burst SRAM, 流水式突发SRAM)，还有INTEL没有公布细节的CSRAM等。

　　基本的SRAM的架构如图1所示，SRAM一般可分为五大部分:存储单元阵列(core cells array)，行/列地址译码器(decode)，灵敏放大器(Sense Amplifier)，控制电路(control circuit)，缓冲/驱动电路(FFIO)。 SRAM是静态存储方式，以双稳态电路作为存储单元，SRAM不象DRAM一样需要不断刷新，而且工作速度较快，但由于存储单元器件较多，集成度不太高，功耗也较大。

　　工作原理

　　图2 六管单元电路图SRAM的工作原理：

　　假设准备往图2的6T存储单元写入"1"，先将某一组地址值输入到行、列译码器中，选中特定的单元，然后使写使能信号WE有效，将要写入的数据"1"通过写入电路变成"1"和"0"后分别加到选中单元的两条位线BL,BLB上，此时选中单元的WL=1，晶体管N0,N5打开，把BL,BLB上的信号分别送到Q,QB点，从而使Q=1，QB=0，这样数据"1"就被锁存在晶体管P2,P3,N3,N4构成的锁存器中。写入数据"0"的过程类似。

　　SRAM的读过程以读"1"为例，通过译码器选中某列位线对BL,BLB进行预充电到电源电压VDD，预充电结束后，再通过行译码器选中某行，则某一存储单元被选中，由于其中存放的是"1"，则WL=1、Q=1、QB=0。晶体管N4、N5导通，有电流经N4、N5到地，从而使BLB电位下降，BL、BLB间电位产生电压差，当电压差达到一定值后打开灵敏度放大器，对电压进行放大，再送到输出电路，读出数据。

　　结构原理

　　SRAM ( Static RAM)，即静态RAM.它也由晶体管组成。接通代表1，断开表示0，并且状态会保持到接收了一个改变信号为止。这些晶体管不需要刷新，但停机或断电时，它们同DRAM一样，会丢掉信息。SRAM的速度非常快，通常能以20ns或更快的速度工作。一个DRAM存储单元仅需一个晶体管和一个小电容.而每个SRAM单元需要四到六个晶体管和其他零件。所以，除了价格较贵外，SRAM芯片在外形上也较大，与DRAM相比要占用更多的空间。由于外形和电气上的差别，SRAM和DRAM是不能互换的。

　　SRAM的高速和静态特性使它们通常被用来作为Cache存储器。计算机的主板上都有Cache插座。

SRAM下图所示的是一个SRAM的结构框图。 由