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存储器计算机的记忆

时间:2024-09-11 阅读量:52

存储器:计算机的记忆

存储器是计算机系统的核心组成部份,扮演着「记忆」的角色,用于存储程序指令和数据,是保证计算机正常运行的关键。就像人类的大脑一样,负责存储和读取参数,使得计算机履行各种任务。


存储器可以分为很多种类,常见的分类方法是根据存储器的特性和用处进行辨别:


1. 按数据存储方式分类


  • 半导体存储器: 以半导体器件为存储介质,比如可以常见的RAM和ROM。

    • RAM (Random Access Memory, 随机存取存储器): RAM是一种高速的存储器,可以随时读写数据,用于存储正在运行的程序和数据。RAM是速度快,但断电后数据会丢失,这样看来也被称为「易失性存储器」。

      • DRAM (Dynamic RAM, 动态随机存取存储器): DRAM是目前最常常使用的RAM类型,存储单元由电容和晶体管组成,利用电容内存储电荷的多寡来表示数据。DRAM定期刷新才能保存数据。

      • SRAM (Static RAM, 静态随机存取存储器): SRAM比DRAM速度更快,但本钱也更高,用于CPU的高速缓存。SRAM不刷新电路,只要供电,数据就可以保持。

    • ROM (Read Only Memory, 只读存储器): ROM中存储的数据在出厂时已写入,用户只能读取而不能修改,用于存储计算机的基本程序,比如可以BIOS。ROM是数据不容易丢失,即便断电数据也能保存,这样看来也被称为「非易失性存储器」。


  • 磁存储器: 以磁性材料为存储介质,比如可以硬盘。

    • 硬盘 (Hard Disk Drive, HDD): 硬盘是一种机械式存储器,利用磁性材料记录数据,能够容量大、价格相对便宜,常常使用于存储大量数据。


  • 光存储器: 以光学技术为存储介质,比如可以光盘。

    • 光盘 (Optical Disc): 光盘利用激光在光盘表面刻蚀凹坑来记录数据,比如可以CD、DVD、蓝光光盘等。


  • 其他新型存储器:

    • 闪存 (Flash Memory): 闪存是一种非易失性存储器,用了RAM和ROM的优点,既可以快速读写数据,又可以断电后保存数据。闪存常常使用于U盘、固态硬盘等。

    • 新型存储器 (Emerging Memory): 为了满足日趋增长的数据存储需求,研究人员一直在探索新的存储技术,比如可以相变存储器、磁阻式随机存储器等,这些新型存储器有望在未来取代现有的一些存储技术。


2. 按与CPU的距离分类


  • 主存储器 (Main Memory): 主存储器也称为内存,是计算机系统中速度最快的存储器,与CPU连接,用于存储正在运行的程序和数据。

  • 辅助存储器 (Auxiliary Storage): 辅助存储器也称为外存,速度比主存储器慢,但容量更大,价格也更便宜,用于长时间存储大量数据,比如可以硬盘、光盘等。


存储器在计算机系统中的作用


  • 存储程序和数据: 计算机的所有程序和数据都存储在存储器,CPU从存储器中读取指令和数据进行处理,并将处理结果写回存储器。

  • 提高计算机的运行速度: CPU的运算速度远高于存储器的访问速度,为了提高效力,会在CPU和主存储器之间设置高速缓存,用于存储常常使用的数据,从而减少CPU访问主存储器的次数。

  • 实现数据交换和同享: 存储器是计算机系统中各个部件进行数据交换和同享的桥梁。


总而言之,存储器是计算机系统的核心组成部份,性能影响着计算机的整体性能。技术的不断进步,存储器的容量、速度、可靠性都在不断提高,同时也出现了许多新型存储技术,这些技术的发展将为计算机的未来发展提供更强大的支持。


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