一、概述
1.分类
按存储介质分类
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按存取方式分类
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1)随机存储器（Random Access Memory，RAM）：可读可写的存储器，可随机存取，存取时间与存储单元位置无关。
又分为静态RAM（以触发器原理寄存信息）和动态RAM（以电容充放电原理寄存信息）。
2)只读存储器（Read Only Memory，ROM）：能读不能写。包括掩模型只读存储器（Masked ROM，MROM）、可编程只读存储器（Programmable ROM，PROM）、可擦除可编程只读存储器（Erasable PROM，EPROM）、用电可擦除可编程只读存储器（Electrically EPROM，EEPROM）。
3)串行访问存储器：磁盘、磁带等。
按在计算机中的作用分类：
分为：主存、辅存和缓存。
主存：可以和CPU直接交换信息；
辅存：主存的后备军，存放暂时不用的程序和数据，不能和CPU直接交换信息；
缓存：用在两部不同速度的部件中。
2.层次结构
存储系统层次结构主要体现在缓存-主存和主存-辅存这两个存储层次上。显然，CPU与主存、缓存能直接交换信息；缓存能直接和CPU、主存交换信息；主存可以与CPU、缓存、辅存交换信息。
缓存-主存主要用于解决CPU和主存速度不匹配问题。数据调动由硬件自动完成，对程序员透明。
主存-辅存主要解决存储系统容量问题。数据调动由硬件和操作系统共同完成。后来又形成了虚拟存储系统，虚实地址之间转换问题。
二、主存储器
1.基本组成
主存由存储体、MAR和MDR组成。
现代计算机的主存由半导体集成电路组成。驱动器、译码器和读写电路均制作在存储芯片内，而MAR和MDR制作在CPU芯片内。存储芯片和CPU芯片可通过总线连接。
当要从主存中读出某一信息字时，首先由CPU将该字地址送到MAR，经地址总线送到主存，然后发出读命令。主存接到读命令之后，得知需要将该地址单元的内容读出，便完成读操作，将该单元的内容读至数据总线上，至于该信息由MDR送到什么地方，由CPU决定。若要向主存存入一个信息字时，首先CPU将该字所在主存单元的地址经MAR送到地址总线，并将该信息字送入MDR，然后向主存发出写命令，主存接到写命令后，便将数据线上的信息写入到对应地址线指出的主存单元中。
2.主存中存储单元的分配
分为大端方式和小端方式。内存中按字节编址。一个字节占8位，即两个十六进制位，如12H。计算机中左边为高。
大端方式：高字节放在低地址内；小端方式：低字节放在低地址内。
上图中，24根地址线，按字节寻址范围为16M，因为2的20次方为1M，2的4次方为16，按字节寻址说明，一个地址有1B。
若一个字为2B，即16位，所以24根地址线，按字寻址范围为8M；若一个字为4B，即32位，则为4M。
注意：地址范围不能用字节(B)表示，上图中，后面的B和W为单位，表示寻址方式，即存储单位。
3.主存的技术指标
（1）存储容量：存放二进制代码的位数，即存储容量=存储单元个数*存储字长，单位为：bit，即位。
（2）存储速度：由存取时间和存取周期来表示的。
存取时间：又称为存储器的访问时间，指启动一次存储操作（读或写）到完成该操作所需的时间。分为读出和写入时间。分别指从接收到有效地址，到读出或写入的全部时间。
存取周期：指存储器进行连续两次独立的存储操作（如连续两次读操作）所需的最小间隔时间。通常存取周期大于存取时间。因为存取周期=存取时间+恢复时间。
三、半导体存储芯片
1.存储芯片的基本结构
芯片内由具有记忆功能的存储矩阵、译码驱动电路和读/写电路等构成。其中：
地址线单向传输，数据线双向传输，共同决定存储芯片的容量。如地址线为10根，数据线为4根，则芯片容量为2的十次方*4=4K位。
控制线有读/写控制线和片选线两种。读/写控制线决定芯片进行读/写操作，片选线用来选择存储芯片。读/写控制线可由一或两根组成。64K*8位的存储器可由32片16K*1位的存储芯片组成，其中选择8片16K*1位的芯片构成1个16K*8位的芯片，然后选4组就构成一个64K*8位的芯片，每读一个字时，选择8片，因为数据线为8位。片选信号决定选择的哪一组，比如地址为65535，由片选信号选择最后一组。
2.半导体存储芯片的译码驱动方式
（1）线选法
下图为2的四次方*8=16*8字节的存储芯片示意图。
如当地址线A3A2A1A0为1111时，则第15根线被选中，下面8位线便可直接读出或写入。
缺点：当1M的存储单元时，地址线需要20根，但字线需要2的20次方根，存储体内字线数目众多。
（2）重合法
下图为1K*1位冲重合法结构示意图。
X和Y两个方向各32根线，即可选择32*32矩阵中的任一位。如当地址线全为0时，译码输出X0和Y0有效，矩阵中第0行、第0列共同选中的那位即被选中。当欲构成1K*1字节的存储器时，用8片即可。