一、静态随机存储存储器（SRAM）

1.基本单元结构

存储器静态随机存取（Static Random Access Memory）是存储器的随机存取RAM的一种。静态是指只要保持通电，存储在里面的数据就可以保持不变。但是断电后数据会发生丢失。SRAM最常见的结构是6管存储单元。如下图所示，有6个MOS管组成，其中4个NMOS管和2个PMOS管。P1和N1、P2和N两对反相器分别完成数据存储；N3和N四是读写管。 1.1 写操作 写1时，初始状态为0，n1节点为0，n2节点为1，即N1和P2导通，P1和N2截止。位线B为高电平1，反位线BN字线为低电平0WL是高电平，所以读写管N3和N4都导通。此时，位线B通过读写管阅读N3对节点n充电，反位线BN通过读写管N4对节点n2进行放电。当n1节点上升到高电平，n当节点放电为低电时，完成写1操作。 写0时，初始状态为1，n1节点为1，n2节点为0，即N1和P2截止，P1和N2导通。反位线B为低电平0BN为高电平1。字线WL读写管也是高电平的N3和N4都导通。此时，位线B通过读写管阅读N3对节点n1放电，反位线BN对节点n2进行充电。当n将节点放电到低电平，n2节点充电至高电时，完成写0操作。

1.2 读操作 读取操作是指存储在节点中的n1和n通过位线B和BN读到外部端口。位线B和BN读取操作前为高电平状态，当选定存储单元的字线时WL高时，两个读写管N3和N4将导通，此时相当于存储节点n1和n直接连接到位线B和BN上。 读取1时，假设存储节点n本来存储的是1数据信号，N1管和P2管截止，而N2管和P1管导通。位线B仍处于原高电平状态，位线BN则通过N2管和N当在B和BN上存在的压差为ΔV= VB-VBN>从而完成数据1读取操作。 读取0时，如果存储节点n原本存储的是0数据，N1管和P2管导通而N2管和P1管截止，位线BN或者原状态，位线B通过N1管和N在B和BN压差为ΔV= VB-VBN< 完成数据0读取操作。

2.SRAM结构

SRAM由存储单元阵列、地址译码器(行和列)、灵敏放大器和控制电路组成。如下图所示。

存储单元阵列为何要排列成矩阵形式？ 在SRAM 以矩阵形式排列的存储单元阵列被译码器和与外部信号的接口电路包围。存储单元阵列通常采用正方形或矩阵的形式，以减少整个芯片面积，有利于数据访问。存储容量为4K位的SRAM例如，需要12条地址线来确保每个存储单元都能被选中(2的12次等于4096，即4k）。假设存储单元阵列排列成只包括一列的长条形，则需要12/4K位的译码器。但假设排列成正方形，包括64行和64列，此时只需要6/64位行译码器和6/64位列译码器。线、列译码器可分别排列在存储单元阵列的两侧，64行和64列共有4096个交叉点。每个点对应一个存储位置。

二、动态随机存取存储器（DRAM）

1.基本单元结构

随机动态访问存储器（Dynamic Random Access Memory）它是一种半导体存储器，其主要原理是利用电容器中存储的电荷代表二进制比特（bit）是1还是0。实际上，电容器会漏电，导致电位差不足，使记忆消失，因此除非电容器经常定期充电，否则不能保证记忆的长存。它被称为动态存储器，因为它需要定期刷新。 与SRAM相比，DRAM优点是结构简单——每个比特数据只需要一个电容器和一个晶体管来处理。DRAM二维矩阵通常由电容和晶体管排列，如下图所示。相比之下，SRAM上一个比特通常需要六个晶体管。DRAM密度高，单位体积容量高，成本低。 为什么DRAM需要不断刷新？ DRAM电容中实际存在数据。电容长时间放置后，内部电荷会越来越少，电位不会对外形成变化。而且当对DRAM读取操作时，需要将电容与外界形成电路，通过检查是否有电荷流入或流出来判断bit是1还是0。因此，原始数据在阅读操作中被破坏。因此，数据需要在阅读操作后写回来DRAM中。计算机将在整个读写操作周期中进行DRAM刷新周期通常为4ms-64ms。

常用的刷新方法有三种： （1）集中刷新：在刷新周期中，利用固定时间逐一再生存储器的所有行，停止存储器的读写操作，成为死时间，也称为访问存储器的死区。显然，这种方法可以使读写操作不受刷新工作的影响，但不能在死区访问存储器，CPU只能等。 (2)分散刷新:将每行刷新分散到每个工作周期。更生动的解释是，原来我的工作只是存取，现在我的工作多了一个，就是存取后顺便打扫一行。这样，存储器的系统工作周期分为两部分，前半部分可以正常阅读、写作或维护，后半部分可以刷新一行。如果原来的存取周期只有0，则该方法没有死区，但增加了系统的存取周期.5us，现在变成了1us，增加的0.5us刷新一行。 (3)异步刷新:结合前两种方法，可缩短死亡时间，充分利用最大刷新间隔为2ms特点。方法是将刷新周期除以行数，获得每两次刷新之间的时间间隔t，逻辑电路每次通过T都会产生刷新请求。这避免了使用CPU等待时间过长，刷新次数减少，工作效率提高。

2.DRAM结构

数据SRAM但是需要4-6个晶体管，但是DRAM 只需要一个晶体管，所以容量相同SRAM 的体积比DRAM大至少4倍。这意味着你没有足够的空间放置相同数量的引脚(因为针脚没有减少4倍)。当然，为了安装相同数量的针脚，芯片的体积也可以增加，但这将提高芯片的生产成本和功耗，因此也有必要减少针脚的数量，因为目前的大容量DRAM 芯片、多路寻址技术已成为必不可少的。当然，多路搜索技术也使读写过程更加复杂，所以在设计中不仅仅是DRAM 芯片更复杂，DRAM 界面应该更复杂，下图是DRAM 芯片内部结构示意图： 可以看到在DRAM相对于结构SRAM多了两个部分： 由RAS(Row Address Strobe：行地址脉冲选通器)引脚控制行地址门槛线Row Address Latch； 由CAS(Column Address Strobe：列地址脉冲选通器)引脚控制列地址门槛线Column Address Latch。

三、SRAM和DRAM区别

1，结构上 SRAM存储一个需要6个晶体管，DRAM只需花一个电容器和一个晶体管。 2，功耗上 SRAM集成度低，功耗大。 DRAM集成度高，功耗低。 3，工作特点 SRAM存储单元相当于一个锁，只有0，12个稳态；SRAM其特点是工作速度快，只要不拆除电源，写入SRAM信息不会消失，不需要刷新电路，同时不会破坏原始存储的信息，一旦写入就可以多次阅读。 DRAM它使用电容器存储电荷来保存0和1两种状态。读写时会损坏原始数据，需要定期刷新，否则随着时间的推移，存储在电容器中的电荷会逐渐消失。 4，用途上 SRAM一般用作计算机中容量较小的高速缓冲存储器(Cache)。 DRAM一般用作计算机中的主存储器。采用 DRAM的计算机必须配置动态刷新电路，防止信息丢失。

参考资料https://mp.weixin.qq.com/s/fNzvrT6i4m3elOSE-hC53w