存储器(memory,台湾译记忆体)是计算机中能接收和存储数据,并能根据控制命令提供所存数据的基本硬件。现代的计算机系统以存储器为中心,故存储器的特性是影响整个计算机系统最大吞吐量的决定性因素。
存储器又分为主存储器(main memory,简称“主存”,又称“内存储器”、简称“内存”)和辅助存储器(auxiliary memory,简称“辅存”,又称“外存储器”、简称“外存”)。主存储器与中央处理器(CPU)一起构成主机,用来存放计算机运行时随时需要使用的程序和数据,一切数据要被CPU操作都必须先装入主存。主存的工作速度较快,存储容量较小,主要采用半导体存储器。目前大部分计算机系统的主存储器主体为动态随机存储器(DRAM),“主存储器”乃至“存储器”一词有时特指DRAM;另外,静态随机存储器(SRAM)与只读存储器(ROM)等也可作主存储器的一部分。辅助存储器和输入输出设备都属于外设,用来存放CPU运行时暂时不用的各种程序和数据,一般在断电后仍能保存。辅助存储器的存储容量大,工作速度慢,例子如硬盘、U盘、光盘、磁带等。
存储器有各种分类方式如下是一种分类方式
存储器的特性
所有的存储器都可以用其核心的特性以及可以用测试而得知的性能,容量来区分。核心的特性有易失性,读写性,访问法,以及寻址法。测试得知的特性有性能跟容量。
易失性
非易失性存储器(Non-volatile memory)
是指即使电源供应中断,存储器所存储的资料并不会消失,重新供电后,就能够读取存储器中的资料。 主要种类如下:
只读存储器(ROM,Read Only Memory)工作原理基于非破坏性读出方式,即在读取数据时不会改变存储的数据。rom大部分情况下为读取数据。
根据不同的编程方式,ROM可以分为几种类型
可编程式只读存储器(PROM,Programmable ROM)
掩膜式只读存储器(masked ROM, MROM)
可擦除可规划式只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)
一次编程只读存储器(One Time Programmable Read Only Memory,OTPROM)
电子抹除式可复写只读存储器(EEPROM)
闪存(Flash memory)闪存主要分为NAND型与NOR型。现在NAND Flash常用于固态盘、U盘、存储卡 等用途,NOR Flash则用于BIOS/UEFI ROM芯片等用途。
磁存储 硬盘 软盘 磁带
固态盘
光存储 光盘
易失性存储器(Volatile memory)
资料需要有持续不断的电力才能保持。目前访问速度最快的存储器是属于易失性的。因为第一级存储器需要极快的速度,所以采用易失性存储器。
动态随机存储器 DRAM
一种易失性存储器,资料需要每隔一段时间就重新读取或重新写入,否则资料将会消失。
静态随机存储器 SRAM
一种类似DRAM的存储器。不同的是在电力持续供应的状态下,它不用被重新写入或是读取资料(如果没有电力来支持,资料还是会消失)。
读写性
可读写的存储器
它允许资料在任一时间被改写。如果一台电脑的第一级存储器不是可读写的(至少要有一定数量的第一级存储器是可读写的),那这台电脑将无法执行各种任务。而第二级存储器也有许多是可读写的。
只读存储器
存储器内的资料通常不会变,但有时允许资料写入(Write Once Read Many)这种存储器也被叫做不可变存储器,主要备用在第三级跟离线存储器上, 例如CD-ROM以及CD-R。
快速读取低速写入存储器
例如CD-RW和闪存(flash)。
访问法
随机存取
在任何的时间,任何的位置都可以被访问。这适合第一级与第二级存储器。
循序访问
要访问的信息依照顺序来访问,一个接着一个; 访问时间长短取决于哪一项资料是最后访问的,这是离线存储器的特征。
性能
迟滞时间
访问存储器内部特定区域资料所花的时间。在第一级存储器中,以纳秒作为合理的计量单位,第二级存储器以毫秒作为计量单位,以秒作为第三级存储器的计量单位或是。迟滞时间可以合理的分为读取的迟滞时间和写入的迟滞时间,以循序访问存储器来说,有最短、最长与平均迟滞时间。
吞吐量
将资料读取到或是写出存储器的速度。吞吐量通常表示为兆字节/秒或是 MB/s,比特率也被使用着。就跟迟滞时间一样,读和写的速度算做两笔不同资料。访问资料的速度取决于最大吞吐量。
粒度
能以单独一个单位被有效率的访问的最大片资料的大小, 例如, 没有引发更多的迟滞时间 。
可靠度
在不同的条件下,非自发性的比特值改变, 或整体故障率。
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