简述半导体存储器的主要分类？说明它们的用途和区别。

根据存取方式的不同，主要分为随机存取存储器 RAM（静态 RAM，动态 RAM）和只读存取存储器 ROM （不可编程 MROM，可编程 PROM，紫外光擦除可编程 EPROM，电擦除可编程 EEPROM）。
RAM 在程序执行过程中，能够通过指令随机地对其中每个存储单元进行读写操作，RAM 中存储的信息在断电后会丢失，是一种易失性存储器，主要用来存放正在执行的程序、原始数据、中间或运算结果、与 CPU 或外设交换的信息等。
ROM 在程序执行过程中，只能对其进行读操作，不能随机地进行写操作，ROM 中存储的信息在断电后不会丢失，是一种非易失性存储器，主要用来存放固定不变的程序、汉字字型库、字符及图形符号等。
根据制造工艺的不同，随机存取存储器 RAM 主要有双极型和 MOS 型两类。双极型存储器具有存取速度快、集成度低、功耗大、成本高等特点，适用于高速缓冲存储器。MOS 型存储器具有集成度高、功耗小、成本低等特点，适用于内存储器。

简述半导体存储器的主要技术指标？

（1）存储容量。存储器可以存储的二进制信息总量称为存储容量。
（2）存储速度。存储器的存储速度可以用两个时间参数表示，一个是“存取时间”，定义为从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间；另一个是“存储周期”，定义为启动两次独立的存储器操作之间所需的最小时间间隔。
（3）可靠性。存储器的可靠性用平均故障间隔时间 MTBF 来衡量。MTBF 越长，可靠性越高。
（4）性价比。这是一个综合性指标，性能主要包括上述三项指标：存储容量、存储速度和可靠性，对不同用途的存储器有不同的要求。

简述 CPU 与 Cache、主存和外存的关系。

Cache、主存和外存为当前 PC 机的三级存储体系结构，CPU 首先访问速度最快 Cache，而 Cache 的数据由主存提供，称 Cache 中的数据为主存中数据的映射，而主存中的数据从速度最慢的外存获得。采用三级存储体系结构后，可大大提高 CPU 的工作效率。

比较 SRAM 和 DRAM 的特点。

SRAM 的记忆单元是双稳态触发器，只要电源不切断，保存的信息就不会丢失，SRAM 存取速度快，集成度低，功耗大，一般用来组成高速缓冲存储器。
DRAM 的记忆单元是电容，因为电容上的电荷容易衰减，造成存储信息丢失，因此需要定期给 DRAM 的电容补充电荷以保证信息不丢失，也就是常说的“刷新”，DRAM 集成度高，功耗小，但存取速度较慢，一般用来组成大容量的主存系统。

DRAM 为什么要刷新？如何进行刷新？

DRAM 的记忆单元是电容，因为电容上的电荷容易衰减，造成存储信息丢失，因此需要定期给 DRAM 的电容补充电荷以保证信息不丢失，也就是常说的“刷新”。
存储系统的刷新控制电路提供刷新行地址，将 DRAM 芯片中的某一行选中刷新，实际上，刷新控制电路是将刷新行地址同时送达存储系统中的所有 DRAM 芯片，所有 DRAM 芯片都在同时进行一行的刷新操作，刷新控制电路设置每次行地址增量，并在一定时间间隔内启动一次刷新操作，这样就能够保证所有 DRAM 芯片的所有存储单元能够得到及时刷新。

2164A 如何利用 8 条地址线在芯片内寻址 64K 单元？

2164A 地址线采用行地址线和列地址线分时工作，2164A 对外部只需引出 8 条地址线。芯片内部有地址锁存器，利用多路开关，由行地址选通信号 RAS把先送来的 8 位地址送至行地址锁存器，由随后出现的列地址选通信号CAS把后送来的 8 位地址送至列地址锁存器，这样就能实现利用 8 条地址线在芯片内寻址 64K 单元。

2164A 数据读写是如何实现的？用到了哪些引脚？

2164A 数据的读和写是分开的，由WE 信号控制读写。当WE 为高电平时，实现读，即所选中单元的内容经过三态输出缓冲器在 DOUT 引脚读出。当WE低电平时，实现写，即所选中单元的内容经过三态输出缓冲器在 DIN 引脚读入。

ROM、PROM、EPROM 和 EEPROM 在使用上各有什么特点？

（1）ROM 为只读存储器，制造时数据就已经固化好，使用中不可以改变。
（2）PROM 为一次可编程只读存储器，出厂时内容为空白，只可以写入一次数据。
（3）EPROM 为可擦除、可再编程只读存储器，出厂时内容为空白，写入数据后可以使用紫外线照射擦除，可以多次写入和擦除。
（4）EEPROM 为可擦除、可再编程只读存储器，出厂时内容为空白，写入数据后可以使用电信号擦除，可以多次写入和擦除。

简述高速缓冲存储器 Cache 为什么能够实现高速的数据存取？

高速缓冲存储器 Cache 是根据程序的局部性原理来实现高速的数据存取。即在一个较小的时间间隔内，程序所要用到的指令或数据的地址往往集中在一个局部范围内，因而对局部范围内的地址访问频繁，而对局部范围外的地址则访问甚少的现象被称为程序的局部性原理。如果把正在执行的指令地址附近的一小部分指令或数据，即当前最活跃的程序或数据从主存成批调入 Cache，供 CPU 在一段时间内随时使用。

什么是片内地址线？什么是片选地址线？

片内地址线：为对存储器芯片中的每一个存储单元都能进行寻址，CPU 为存储器芯片提供的地址线。
片选地址线：CPU 的地址线中，除了提供给存储器芯片的片内地址线外，其余均为片选地址线，用于确定某存储器芯片在存储系统空间中的具体存储范围。

在存储器系统中，实现片选控制的全译码、部分译码和线选三种方法各有何特点？

（1）全译码法，优点：每组芯片的地址范围是唯一确定的，而且是连续的，也便于扩展，不会产生地址重叠区。缺点：对译码电路要求较高。
（2）部分译码法，优点：部分译码较全译码简单。缺点：存在地址重叠区。
（3）线选法，优点：不需要地址译码、线路简单。缺点：不能充分利用系统的存储空间。