主存儲(chǔ)器(Main
memory)，簡(jiǎn)稱主存。是計(jì)算機(jī)硬件的一個(gè)重要部件，其作用是存放指令和數(shù)據(jù)，并能由中央處理器(CPU)直接隨機(jī)存取。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)是為了提高性能，又能兼顧合理的造價(jià)，往往采用多級(jí)存儲(chǔ)體系。即由存儲(chǔ)容量小，存取速度高的高速緩沖存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)容量和存取速度適中的主存儲(chǔ)器是必不可少的。主存儲(chǔ)器是按地址存放信息的，存取速度一般與地址無關(guān)。32位(比特)的地址最大能表達(dá)4GB的存儲(chǔ)器地址。這對(duì)多數(shù)應(yīng)用已經(jīng)足夠，但對(duì)于某些特大運(yùn)算量的應(yīng)用和特大型數(shù)據(jù)庫(kù)已顯得不夠，從而對(duì)64位結(jié)構(gòu)提出需求。
主存儲(chǔ)器一般采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，與輔助存儲(chǔ)器相比有容量小、讀寫速度快、價(jià)格高等特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)中的主存儲(chǔ)器主要由存儲(chǔ)體、控制線路、地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和地址譯碼電路五部分組成。從70年代起，主存儲(chǔ)器已逐步采用大規(guī)模集成電路構(gòu)成。用得最普遍的也是最經(jīng)濟(jì)的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片(DRAM)。1995年集成度為64Mb(可存儲(chǔ)400萬個(gè)漢字)的DRAM芯片已經(jīng)開始商業(yè)性生產(chǎn)，16MbDRAM芯片已成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品。DRAM芯片的存取速度適中，一般為50~70ns。有一些改進(jìn)型的DRAM，如EDO
DRAM(即擴(kuò)充數(shù)據(jù)輸出的DRAM)，其性能可較普通DRAM提高10%以上，又如SDRAM(即同步DRAM)，其性能又可較EDO
DRAM提高10%左右。1998年SDRAM的后繼產(chǎn)品為SDRAMⅡ(或稱DDR，即雙倍數(shù)據(jù)速率)的品種已上市。在追求速度和可靠性的場(chǎng)合，通常采用價(jià)格較貴的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片(SRAM)，其存取速度可以達(dá)到了1~15ns。無論主存采用DRAM還是SRAM芯片構(gòu)成，在斷電時(shí)存儲(chǔ)的信息都會(huì)“丟失”，因此計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮發(fā)生這種情況時(shí)，設(shè)法維持若干毫秒的供電以保存主存中的重要信息，以便供電恢復(fù)時(shí)計(jì)算機(jī)能恢復(fù)正常運(yùn)行。鑒于上述情況，在某些應(yīng)用中主存中存儲(chǔ)重要而相對(duì)固定的程序和數(shù)據(jù)的部分采用“非易失性”存儲(chǔ)器芯片(如EPROM，快閃存儲(chǔ)芯片等)構(gòu)成;對(duì)于完全固定的程序，數(shù)據(jù)區(qū)域甚至采用只讀存儲(chǔ)器(ROM)芯片構(gòu)成;主存的這些部分就不怕暫時(shí)供電中斷，還可以防止病毒侵入。
RAM是構(gòu)成內(nèi)存的主要部分，其內(nèi)容可以根據(jù)需要隨時(shí)按地址讀出或?qū)懭耄阅撤N電觸發(fā)器的狀態(tài)存儲(chǔ)，斷電后信息無法保存，用于暫存數(shù)據(jù)，又可分為DRAM和SRAM兩種。RAM一般使用動(dòng)態(tài)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件(DRAM)。因?yàn)镃PU工作的速度比RAM的讀寫速度快，所以CPU讀寫RAM時(shí)需要花費(fèi)時(shí)間等待，這樣就使CPU的工作速度下降。人們?yōu)榱颂岣逤PU讀寫程序和數(shù)據(jù)的速度，在RAM和CPU之間增加了高速緩存(Cache)部件。Cache的內(nèi)容是隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)中部分存儲(chǔ)單元內(nèi)容的副本。ROM是只讀存儲(chǔ)器，出廠時(shí)其內(nèi)容由廠家用掩膜技術(shù)寫好，只可讀出，但無法改寫。信息已固化在存儲(chǔ)器中，一般用于存放系統(tǒng)程序BIOS和用于微程序控制。PROM是可編程ROM，只能進(jìn)行一次寫入操作(與ROM相同)，但是可以在出廠后，由用戶使用特殊電子設(shè)備進(jìn)行寫入。EPROM是可擦除的PROM，可以讀出，也可以寫入。但是在一次寫操作之前必須用紫外線照射，以擦除所有信息，然后再用EPROM編程器寫入，可以寫多次。EEPROM是電可擦除PROM，與EPROM相似，可以讀出也可寫入，而且在寫操作之前，不需要把以前內(nèi)容先擦去，能夠直接對(duì)尋址的字節(jié)或塊進(jìn)行修改。閃速存儲(chǔ)器(Flash
Memory)，其特性介于EPROM與EEPROM之間。閃速存儲(chǔ)器也可使用電信號(hào)進(jìn)行快速刪除操作，速度遠(yuǎn)快于EEPROM。但不能進(jìn)行字節(jié)級(jí)別的刪除操作，其集成度高于EEPROM。
