存储器

什么是存储器（存储器是计算机用来存储数据和指令的设备包括内存和外存）在计算机领域中，存储器是一种用于存储数据和指令的设备，它包括内存和外存。

存储器在计算机系统中扮演着重要的角色，它们负责存储和管理计算机使用到的数据和程序，为计算机的正常运行提供必要的支持和保障。

一、内存的概念和作用内存是计算机系统中的一种重要组成部分，它主要用于存储计算机运行时所需要的数据和指令。

内存是计算机的临时存储器，它具备存取速度快、容量较小的特点。

在计算机启动时，操作系统和各种应用程序会加载到内存中，当计算机需要执行某个程序时，它会从内存中读取相应的指令执行。

内存的速度非常快，能够满足计算机对数据和指令的高速读写需求。

二、内存的分类内存按照存储介质和特性可以分为主存和高速缓存。

1. 主存主存是计算机中的主要存储器，也是计算机系统的核心组成部分。

主存储器以芯片的形式集成在计算机主板上，其容量通常以字节为单位。

主存有两个重要的特性，一是易失性，也就是说当计算机断电时，其中的数据将会丢失；二是可读写，在计算机运行时，可以通过读取和写入的方式对其进行操作。

2. 高速缓存高速缓存是主存的一种扩展，其作用是提高计算机的运行效率。

高速缓存的容量相对于主存要小得多，但其读写速度更快。

高速缓存通过存储计算机经常使用的数据和指令，以减少对主存的访问次数，从而提高计算机的运行速度。

高速缓存分为一级缓存（L1 Cache）、二级缓存（L2 Cache）和三级缓存（L3 Cache）等多级缓存，根据其与主存和处理器之间的距离和速度差异，也有不同的命名方式。

三、外存的概念和作用外存是计算机系统中的一种辅助存储设备，主要用于长期存储数据和程序。

与内存相比，外存的容量较大，但存取速度相对较慢。

外存的代表设备是硬盘，它能够稳定地存储大量的数据和程序，而且可以长期保存。

当计算机需要使用外存中的数据和程序时，它们将会被加载到内存中进行处理。

四、内存与外存的比较内存和外存在计算机系统中有不同的作用和特点，它们各自适用于不同的存储需求。

存储器的基本概念及分类
存储器（Memory）是计算机中用于存储和读取数据的一种硬件设备，是数据和程序的载体。

存储器分为内存和外存，其中内存又可分为读写存储器和只读存储器。

1. 读写存储器（RAM）
读写存储器（Random Access Memory，RAM）是计算机中内存的一种，能够进行随机读写操作，数据可被任意读取。

RAM分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）两类。

- 静态随机存取存储器（SRAM）：采用Flip-Flop触发器存储数据，速度快，但容量小。

- 动态随机存取存储器（DRAM）：采用电容存储数据，速度慢，但容量大，常用于主存储器。

2. 只读存储器（ROM）
只读存储器（Read-Only Memory，ROM）是计算机中用于存放固定数据和程序的一种存储器，数据无法被改变。

ROM分为可编程只读存储器（PROM）、擦除可编程只读存储器（EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）和闪存等。

- 可编程只读存储器（PROM）：可以根据需要编程，但只能进行一次，不可擦除重写。

- 擦除可编程只读存储器（EPROM）：需要使用紫外线灯进行擦除，可以被重新编程，但擦除次数有限。

- 电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）：可以通过电信号进行擦除，可重复擦写。

- 闪存：一种快速可擦写非易失性存储器，常用于存储固件和操作系统。

3. 外部存储器
外部存储器（External Storage）用于长时间存放数据，分为磁盘存储器、光盘存储器、固态硬盘等。

它们的特点是容量大，但读写速度较内存慢。

常用于备份数据、扩展存储等方面。

计算机存储器的分类及特点1.主存储器主存储器也被称为内存，是计算机系统中最重要的存储设备之一、主存储器通常由半导体材料制成，可以随机访问任意地址。

主存储器是计算机系统中CPU和其他设备进行数据交换的地方，速度快、容量大。

主存储器主要分为两种类型：-随机存取存储器（RAM）：RAM是指容量大小可任意存取的存储器。

它是计算机系统中临时存储数据和程序的地方，以供CPU进行处理。

RAM主要包括静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种类型。

SRAM速度快、易于控制，但价格高；DRAM价格较便宜，但速度较慢、容易失去数据。

-只读存储器（ROM）：ROM是指只读存储器，其中的数据一旦存储就无法更改。

ROM中存储了计算机系统的固件和初始化程序，如BIOS。

ROM不需要外部电源即可保存数据，具有非易失性的特点。

主存储器是计算机系统中数据存取最快的存储设备，但容量相对较小且价格较高。

2.辅助存储器辅助存储器是计算机系统中用于长期存储数据和程序的设备。

辅助存储器通常容量较大，但访问速度较慢。

辅助存储器主要有以下几种类型：-磁盘存储器：磁盘存储器是目前最常见的辅助存储器，如硬盘、软盘等。

磁盘存储器使用磁性材料来存储数据，具有容量大、价格低廉的特点。

但磁盘存储器的读写速度相对较慢，需要通过磁头来移动和定位数据。

-光盘存储器：光盘存储器使用激光来读取和写入数据，主要有CD、DVD和蓝光光盘等。

光盘存储器具有高容量、便携性好等特点，但读写速度比磁盘存储器略慢。

-闪存存储器：闪存存储器是一种基于固态存储技术的非易失性存储设备，如USB闪存盘、固态硬盘等。

闪存存储器具有读写速度快、功耗低、抗震动等特点，但价格相对较高。

-磁带存储器：磁带存储器是一种适合大容量数据备份和存储的辅助存储器。

磁带存储器的读写速度较慢，主要用于长期存储备份数据。

辅助存储器容量大、价格相对较低，可以长期保存数据和程序，但访问速度较慢。

3.缓存存储器缓存存储器是位于CPU内部的一种高速缓存，用来提高CPU与主存储器之间数据传输的效率。

什么是计算机存储器常见的计算机存储器有哪些计算机存储器是一种用来存储数据和指令的设备，是计算机系统的一个重要组成部分。

计算机存储器一般分为主存储器和辅助存储器两种。

主存储器：主存储器是计算机中用来存储数据和指令的地方，也被称为内存。

主存储器是在计算机运行时被CPU直接访问的一种存储设备，主要用来存储当前正在执行的程序和数据。

主存储器的速度比较快，但容量有限。

主存储器的存取速度取决于存储介质的类型，常见的主存储器包括动态随机存取存储器（DRAM）和静态随机存取存储器（SRAM）。

1. DRAM（Dynamic Random Access Memory）：动态随机存取存储器是一种常见的主存储器，使用电容和晶体管来存储数据。

DRAM需要不断地刷新存储的数据，因此速度比较慢，但成本低廉，容量大。

DRAM广泛应用于个人电脑和其他计算设备上。

2. SRAM（Static Random Access Memory）：静态随机存取存储器也是一种常见的主存储器，使用触发器来存储数据。

相比于DRAM，SRAM的读写速度更快，但成本更高，容量较小。

SRAM通常用于缓存和高性能计算机系统中。

辅助存储器：辅助存储器是计算机中用来存储数据和程序的一种永久性存储设备，主要是用来存储不常用的数据和程序。

辅助存储器通常比主存储器容量更大，但速度较慢。

1. 硬盘驱动器（Hard Disk Drive，HDD）：硬盘驱动器是一种机械存储设备，使用磁性记录技术来存储数据。

硬盘驱动器容量大，价格便宜，但读写速度较慢。

硬盘驱动器广泛用于个人电脑和服务器上。

2. 固态硬盘（Solid State Drive，SSD）：固态硬盘是一种电子存储设备，使用闪存芯片来存储数据。

固态硬盘读写速度快，耐用性强，但价格相对较高。

固态硬盘逐渐取代了传统的硬盘驱动器，成为计算机存储器的主要形式之一3.光盘和闪存盘（CD-ROM、DVD-ROM、USB闪存盘）：光盘和闪存盘是一种便携式存储设备，用来存储数据和程序。

存储器基础知识概览存储器是计算机中用于存储和提取数据的设备，也被称为内存。

在计算机系统中，存储器扮演着至关重要的角色，对于计算机的性能和效率有着重要影响。

本文将概览存储器的基础知识，包括存储器的分类、工作原理以及主要的存储器类型。

一、存储器的分类按照存储介质的不同，存储器可以分为两大类：主存储器和辅助存储器。

1. 主存储器：主存储器是计算机中直接与CPU进行数据交互的存储器，常见的主存储器包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

RAM具有读写功能，它能快速地存储和提取数据，但是数据存储是临时的，断电后数据会丢失。

而ROM则用于存储固定的数据和程序，内容不会因断电而丢失。

2. 辅助存储器：辅助存储器用于长期存储数据和程序，主要包括硬盘、固态硬盘、光盘和磁带等。

相较于主存储器，辅助存储器的存储容量更大，但是读写速度较慢。

二、存储器的工作原理存储器的工作原理可以简单描述为：数据从CPU传输到存储器，存储器进行存储或提取操作，然后将数据返回给CPU。

1. 写操作：当CPU需要向存储器写入数据时，它会向存储器发送写操作指令和待写入的数据。

存储器接收到指令后，将数据写入指定的地址中，以便后续读取。

2. 读操作：当CPU需要从存储器读取数据时，它会向存储器发送读操作指令和待读取数据的地址。

存储器接收到指令后，将指定地址的数据读取出来，并发送给CPU进行处理。

三、主要的存储器类型存储器的类型包括RAM、ROM以及一些特殊的存储器，如高速缓存（Cache）和虚拟内存（Virtual Memory）等。

1. RAM（随机存取存储器）：RAM是计算机系统中最常见的存储器类型，它具备读和写的功能，并且数据可以快速访问。

RAM又可以分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种类型。

SRAM 的读取速度更快，但成本较高；DRAM的存储密度更高，更适合于大容量存储。

2. ROM（只读存储器）：ROM用于存储无需修改的数据和程序，内容通常是出厂时被写入的。

存储器概述1.1 引言存储器是一种用于存储数据的记忆器件，被广泛地应用于数码产品、电脑、移动通信等各种领域，其最基本的结构是存储二进制信息“0”和“1”的存储单元。

根据掉电后存储数据能否继续保持，半导体存储器又可以分为挥发性存储器和非挥发性存储器两大类。

目前的挥发性存储器市场，以动态随机存储器（Dynamic Random Access Memory，简称DRAM）和静态随机存储器（Static Random Access Memory，简称SRAM）为代表。

DRAM是通过对电容的充、放电来实现数据的擦写，其最典型的应用在各种内存芯片上，主要应用于PC、手机、电视、GPS等领域。

由于其存储单元为1T1C结构，所以DRAM易于实现高密度存储。

但是，由于在数据写入电容后存在电荷泄露，DRAM需要通过不断刷新才能保持数据，因此其功耗比较大。

相对DRAM而言，SRAM具有存取速度快的优势，因此SRAM主要应用在高速低功耗场合，如移动通信网络、手机、计算机缓存等等。

但是SRAM的存储单元为6T结构，所占单元面积较大，因此其存储密度比较低。

随着便携式电子设备的不断普及，非挥发存储器在整个存储器市场上的份额也越来越大。

据统计，2005年人均拥有的存储容量为10G，而在不久的将来这个数字将达到400G。

自上世纪90年代以来，市场上主流的非挥发存储器技术是基于电荷存储机制的“闪存”（Flash）存储器件。

Flash是基于1967年Bell实验室的S. M. Sze和D. Kahng提出的浮栅结构非挥发性存储器发展而来的[1]，如图1.1.1(a) 所示，其基本结构包括衬底、隧穿氧化层、浮栅、控制氧化层和控制栅极。

浮栅型Flash存储的存储机理如图1.1.1(b)所示，在外界适当电激励情形下，电子可以被注入和释放出浮栅存储层，从而实现数据的擦写。

当电子被注入到浮栅中并被浮栅俘获时，器件的阈值电压会增大；而当电子被从浮栅上释放出来时，器件的阈值电压会减小。

存储器名词解释(1)单元(unit)：能存放信息的最小功能单位。

(2)存储器(memory)：数据存储的器件，它包括存储器件、寄存器和高速缓冲存储器等。

在计算机系统中，存储器是以半导体存储元器件为基础的集成电路存储单元，又称存储器芯片或存储器件。

存储器也用来表示一个单元中存储信息的能力，存储容量的大小用字节表示，字节的多少通常用其存储单元的位数表示。

例如， 32位字长的存储器比16位字长的存储器具有更大的存储空间，可以存储容量更大的程序，从而使计算机的存储容量成倍增加。

(3)地址(address)：为了确定设备的存储单元而对该存储单元所编的唯一标识符。

(4)编码(coding)：指给每个字节(包括存储单元)分配固定的代码。

(5)寄存器(register)：暂时保存信息，并将存储器的信息保持到下一个要执行的指令时刻。

(6)高速缓冲存储器(cache)：用于暂时存放CPU 要处理的指令，同时完成高速读写数据的作用。

高速缓冲存储器是以串行方式实现读/写控制，不会引起系统的不稳定。

(7)内存储器与外存储器。

内存储器是与CPU直接交换信息的储存器;外存储器则是不与CPU直接交换信息的储存器。

存储器主要由半导体器件构成，利用二进制原理，按照一定的顺序和格式，用电路进行逻辑操作，数据在存储器中按其地址编码方式进行存储，只要计算机工作正常，任何时候都可在内存中找到相应的信息。

2．1存储器种类目前在计算机系统中采用的存储器有磁盘、软盘、硬盘、光盘和各种内存储器等五种。

4。

存储器管理(storage management)：对存储器进行有效的组织，合理地安排信息存取路径，并且经常性地检查存储器的状态以及运行情况的操作过程。

5。

缓冲存储器(buffer storage)：把存储器按一定的地址映像方式组织成若干组，用于提高访问速度的高速存储器。

6。

高速缓冲存储器(cache)：用于暂时存放CPU要处理的指令，同时完成高速读写数据的作用。