计算机存储器概述
什么是计算机存储器常见的计算机存储器有哪些
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计算机中的一个重要组成部分，用于存储和读取数据和程序指令。
它在计算机操作中起到临时存储数据的作用，是计算机进行运算和处理的基础。
下面将介绍计算机存储器的常见类型和功能。
一、内存内存是计算机存储器的重要组成部分，在计算机运行过程中起到临时存储数据和指令的作用。
内存分为主存和辅助存储器。
主存储器是计算机内存中的核心部分，可直接被中央处理器（CPU）访问和操作。
而辅助存储器则是较大容量的数据存储介质，如硬盘、光盘、磁带等，其数据传输速度相对较慢。
1. 随机存储器（RAM）随机存储器（Random Access Memory，RAM）是一种临时存储器，采用随机存取方式进行读写操作。
它可被CPU来回读写数据，具有读取速度快、数据临时存储可随时修改等特点。
主要分为SRAM（静态随机存储器）和DRAM（动态随机存储器）两种技术，主要区别在于存储单元的组成结构和存储方式。
2. 只读存储器（ROM）只读存储器（Read-Only Memory，ROM）是一种只能被读取而不能被写入的存储器。
它在计算机制造时被写入数据和程序指令，用户无法对其进行修改，主要用于存储固化的程序指令和数据。
常见的ROM类型包括PROM（可编程只读存储器）、EPROM（可擦写可编程只读存储器）和EEPROM（电可擦可编程只读存储器）。
二、高速缓存高速缓存（Cache）是位于CPU内部或靠近CPU的存储器，用于存储CPU频繁访问的数据和指令。
它的读取速度比主存更快，能够提高CPU对数据和指令的访问效率。
高速缓存根据存储位置的不同，可以分为一级、二级和三级缓存，缓存容量逐级递增，但读写速度逐级递减。
三、辅助存储器辅助存储器（Secondary Storage）是计算机中用于长期存储和保存数据的设备，如硬盘、光盘、磁带等。
辅助存储器容量较大，可以长时间保存数据，但读写速度相对较慢。
常见的辅助存储器有以下几种：1. 硬盘（Hard Disk）硬盘是计算机中最常用的辅助存储设备之一，主要用于存储操作系统、软件程序和用户数据等。
简述计算机存储器的组成及各部分特点
简述计算机存储器的组成及各部分特点
计算机存储器是计算机中重要的部件，用于存储和读取数据和指令。
它可以分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）两部分。
1. 主存储器（内存）：主存储器是计算机中最重要的存储器，用于存储正在执行和待执行的程
序和数据。
主存储器的特点包括：
- 存取速度快：主存储器与CPU之间的数据传输速度非常快，可以实现指令的快速读取和写入。
- 容量有限：主存储器的容量相对较小，一般几十GB或几百GB。
因此，主存储器只能存储当前正在使用的程序和数据。
- 断电丢失：主存储器是一种易失性存储器，当计算机断电时，存储在主存储器中的数据将会
丢失。
2. 辅助存储器（外存）：辅助存储器用于长期存储大量的数据和程序，以及备份和交换数据。
辅助存储器的特点包括：
- 容量大：辅助存储器的容量一般比主存储器大得多，可以容纳大量的数据和程序。
- 访问速度相对慢：与主存储器相比，辅助存储器的数据读取和写入速度较慢。
- 非易失性：辅助存储器是一种非易失性存储器，即使计算机断电，存储在辅助存储器中的数
据也不会丢失。
辅助存储器的常见形式包括硬盘驱动器（HDD）、固态硬盘（SSD）、光盘、磁带等。
不同的
辅助存储器具有不同的容量、访问速度和使用特点，可以根据需求进行选择和使用。
计算机的存储器
为了满足云计算和大数据的需求，存储器技术将不断进行创新和发 展，如采用新型存储器技术提高存储密度、降低功耗等。
存储与计算的融合
云计算和大数据技术的发展将推动存储与计算的融合，实现更高效 的数据处理和存储。
固态硬盘取代传统硬盘的趋势
性能优势
固态硬盘（SSD）具有更高的读写速度、更低的延迟和更高的耐 用性等优势，能够显著提升计算机性能。
寄存器（Register）
01
定义
寄存器是计算机中用于临时存储数据的内部存储器，是CPU的重要组成
部分之一。
02
特点
寄存器的存取速度非常快，几乎与CPU的速度相当，它可以用于保存变
量、保存运算结果等。寄存器的大小通常受到CPU的设计限制。 Nhomakorabea03
应用
在计算机中，寄存器被广泛应用于数据的运算和操作，例如算术运算、
02
随机访问存储器（RAM）
定义
随机访问存储器，也称为读写存 储器，是计算机中常用的存储器 类型之一。它允许数据在任何位
置都可随机读取或写入。
特点
RAM的主要特点是存取速度快， 读写操作十分方便，而且可以随 时读写数据，不受断电的影响。 但一旦断电，保存在RAM中的数
据就会丢失。
应用
在计算机中，RAM被广泛用于临 时存储程序、数据、中间结果等
计算机的存储器
2023-11-10
目 录
• 存储器概述 • 内存储器 • 外存储器 • 内存储器与外存储器的比较 • 存储器的未来趋势
存储器概述
01
定义与分类
定义
存储器是计算机系统中的一种设备，用于存储数据和程序。
分类
存储器可以分为内存储器和外存储器两类。内存储器包括随机存取存储器（ RAM）和只读存储器（ROM），外存储器包括硬盘、光盘、U盘等。
什么是计算机存储器常见的计算机存储器有哪些
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。
存储器的基本原理及分类
存储器的基本原理及分类存储器是计算机中非常重要的组成部分之一，其功能是用于存储和读取数据。
本文将介绍存储器的基本原理以及常见的分类。
一、基本原理存储器的基本原理是利用电子元件的导电特性实现数据的存储和读取。
具体来说，存储器通过在电子元件中存储和读取电荷来实现数据的储存和检索。
常见的存储器技术包括静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。
1. 静态随机存取存储器（SRAM）静态随机存取存储器是一种使用触发器（flip-flop）来存储数据的存储器。
它的特点是不需要刷新操作，读写速度快，但容量较小且功耗较高。
SRAM常用于高速缓存等需要快速读写操作的应用场景。
2. 动态随机存取存储器（DRAM）动态随机存取存储器是一种使用电容来存储数据的存储器。
它的特点是容量大，但需要定期刷新以保持数据的有效性。
DRAM相对SRAM而言读写速度较慢，功耗较低，常用于主存储器等容量要求较高的应用场景。
二、分类根据存储器的功能和使用方式，可以将存储器分为主存储器和辅助存储器两大类。
1. 主存储器主存储器是计算机中与CPU直接交互的存储器，用于存储正在执行和待执行的程序以及相关数据。
主存储器通常使用DRAM实现，是计算机的核心部件之一。
根据存储器的访问方式，主存储器可分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种。
- 随机存取存储器（RAM）随机存取存储器是一种能够任意读写数据的存储器，其中包括SRAM和DRAM。
RAM具有高速读写的特点，在计算机系统中起到临时存储数据的作用。
- 只读存储器（ROM）只读存储器是一种只能读取数据而不能写入数据的存储器。
ROM 内部存储了永久性的程序和数据，不随断电而丢失，常用于存储计算机系统的固件、基本输入输出系统（BIOS）等。
2. 辅助存储器辅助存储器是计算机中用于长期存储数据和程序的设备，如硬盘、固态硬盘等。
与主存储器相比，辅助存储器容量大、价格相对低廉，但读写速度较慢。
计算机存储器介绍
图表和图形 1
技术参数
1、容量 作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。 硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为单位，1GB=1024MB，1TB=1024GB。但硬盘厂商在 标称硬盘容量时通常取1G=1000MB，因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标 称值要小。 2、转速 转速是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成转数的最大值。转速的快 慢是标示硬盘档次的重要参数之一，它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一，在很大程度上直接 影响到硬盘的速度。硬盘的转速越快，硬盘寻找文件的速度也就越快，相对的硬盘的传输速度也就 得到了提高。硬盘转速以每分钟多少转来表示，单位表示为RPM，是转/每分钟。RPM值越大，内部 传输率就越快，访问时间就越短，硬盘的整体性能也就越好。 硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转，产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。要将所要存取资料的扇区带 到磁头下方，转速越快，则等待时间也就越短。因此转速在很大程度上决定了硬盘的读取速度。 家用的普通硬盘的转速一般有5400rpm、7200rpm几种；而对于笔记本用户则是4200rpm、5400rpm 为主，；服务器用户对硬盘性能要求最高，服务器中使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm，甚 至还有15000rpm的，性能要超出家用产品很多。较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写 时间，但随着硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪音增大等负面影果，很多人都为自己电脑硬盘安装上了硬盘散热风扇，但是一些低档的风扇， 它的震动相当明显，可以把震动传递到硬盘上，长期以后，定会对硬盘寿命产生影响。 二、光驱：目前主流的光驱读盘速度已经达到了50倍速以上，当光盘在光驱总高速旋转时，光驱本身发出的震 动会带动机箱的共振，从而影响到硬盘的工作。而且这种高速转动发热量也是很多的，光驱离硬盘又是如此近， 从光驱中释放的热量定会使得硬盘的温度上升。 三、灰尘：灰尘对硬盘的损害是显而易见的，在沉积在硬盘的电路板的灰尘会严重影响电路板上芯片的热量散 发，使得电路板上的元器件温度上升，进而导致芯片过热而烧毁。另外灰尘如果吸收了水分，是很容易造成电 路短路的。 四、静电:在对电脑进行维修过程中，很多人都是用手拿硬盘，但是在干燥的天气中，人的手上可能会积累上万 伏的静电，手上的静电可能会击穿电路板上的芯片，导致硬盘出现故障。 五、低级格式化:如果电脑硬盘出现了坏道，很多网友都采取低级格式化的措施，其实低格对硬盘的损坏的很大 的，它可能会造成磁盘坏道的扩散，甚至会导致硬盘参数丢失，造成硬盘无法使用。 六、电源：一个低质量的电脑，会使硬盘受到电压波动的干扰，特别是硬盘在进行读写操作时，如果电源出现 问题，可以在一瞬间让一块硬盘报废。 七、磁场:因为硬盘是一种依靠磁介质来记录数据的设备，如果受到外界环境的磁场干扰，很可能导致磁盘数据 的丢失，所以应该尽量远离磁场环境。
存储器概述
EEPROM芯片2864A
N13根地址线A12～A0 8 根 数 据 线 I/O7 ～
I/O0 片选CE*
读写OE*、WE*
A12 2 A7 3 A6 4 A5 5 A4 6 A3 7 A2 8 A1 9 A0 10 I/O0 11 I/O1 12 I/O2 13 GND 14
动态RAM DRAM 4116 DRAM 2164
1 静态RAM
SRAM的基本存储单元是触发器电路 每个基本存储单元存储二进制数一位 许多个基本存储单元形成行列存储矩阵
SRAM芯片6264 NC 1 A12 2
A7 3
存储容量为8K×8
A6 4 A5 5
28个引脚：
A4 6
13根地址线A12～A0 8根数据线D7～D0
Infineon(英飞菱)的内存条结构剖析
1、PCB板 下图是Infineon原装256MB DDR266，采用单面8颗粒TSOP封装。
2、金手指 这一根根黄色的接触点是内存与主板内存槽接触的部分，数据就是靠它们来传输的，通
常称为金手指。
3、内存芯片（颗粒）内存的芯片就是内存的灵魂所在，内存的性能、速度、容量都是由内 存芯片决定的。
只读存储器ROM
掩膜ROM：信息制作在芯片中，不可更改 PROM：允许一次编程，此后不可更改 EPROM：用紫外光擦除，擦除后可编程；
并允许用户多次擦除和编程 EEPROM（E2PROM）：采用加电方法在
线进行擦除和编程，也可多次擦写 Flash Memory（闪存）：能够快速擦写的
EEPROM，但只能按块（Block）擦除
28 Vcc 27 A14 26 A13 25 A8
24 A9 23 A11 22 OE 21 A10 20 CE 19 D7 18 D6 17 D5 16 D4 15 D3
计算机存储器的分类
计算机存储器的分类计算机存储器是计算机硬件中重要的组成部分，用于存储和读取数据。
根据存储数据的方式和特点，计算机存储器可以分为主存储器、辅助存储器、高速缓存和寄存器等几种类型。
一、主存储器主存储器（Main Memory）是计算机中最重要的存储器之一，也是CPU直接访问的存储器。
主存储器通常采用半导体存储器芯片制成，常见的有动态随机存取存储器（DRAM）和静态随机存取存储器（SRAM）。
主存储器的特点是读写速度快，但容量有限，数据在断电时会丢失。
二、辅助存储器辅助存储器（Auxiliary Memory）用于长期存储大量的数据和程序。
辅助存储器的容量较大，但读写速度相对较慢。
常见的辅助存储器包括硬盘、光盘、磁带等。
硬盘是计算机中最常见的辅助存储器，具有容量大、价格低廉的优点。
三、高速缓存高速缓存（Cache）是位于CPU和主存储器之间的一种存储器，用于提高计算机的运行速度。
由于CPU的运算速度远远快于主存储器的读写速度，所以引入高速缓存可以减少CPU等待数据的时间。
高速缓存分为一级缓存和二级缓存，一级缓存通常集成在CPU中，而二级缓存则位于CPU和主存储器之间。
高速缓存的容量较小，但读写速度非常快。
四、寄存器寄存器（Register）是CPU内部最快的存储器，用于存储指令和数据。
寄存器的容量非常有限，但读写速度极快。
寄存器主要用于存储CPU当前执行的指令和数据，以及临时存储运算结果等。
以上是根据存储器的特点和用途对计算机存储器进行的分类。
在实际应用中，不同类型的存储器相互配合，共同完成计算机的数据存储和读取工作。
主存储器作为计算机的主要存储介质，负责存储正在运行的程序和数据；辅助存储器则用于长期存储大量的数据和程序；高速缓存用于提高计算机的运行速度，减少CPU等待数据的时间；寄存器则承担着临时存储和传输数据的任务。
在计算机存储器的发展中，随着技术的进步，存储器的容量越来越大，读写速度也越来越快。
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计算机存储器概述
位(bit)是二进制数的最基本单位，也是存储器存储信息的最小单位，8位二进制数称为一个字节(byte)。
当一个数作为一个整体存入或取出时，这个数叫做存储字。
存储字可以是一个字节，也可以是若干个字节。
若干个忆记单元组成一个存储单元，大量的存储单元的集合组成一个存储体(MemoryBank)。
为了区分存储体内的存储单元，必须将它们逐一进行编号，称为地址。
地址与存储单元之间一一对应，且是存储单元的唯一标志。
应注意存储单元的地址和它里面存放的内容完全是两回事。
存储器在计算机中处于不同的位置，可分为主存储器和辅助存储器。
在主机内部，直接与CPU交换信息的存储器称主存储器或内存储器。
在执行期间，程序的数据放在主存储器内，各个存储单元的内容可通过指令随机访问，这样的存储器称为随机存取存储器(RAM)。
另一种存储器叫只读存储器(ROM)，里面存放一次性写入的程序或数据，仅能随机读出。
RAM和ROM共同分享主存储器的地址空间。
因于结构、价格原因，主存储器的容量受限。
为满足计算的需要而采用了大容量的辅助存储器或称外存储器，如磁盘、光盘等。
存储器的主要技术指标
存储器的特性由它的技术参数来描述。
一、存储容量：存储器可以容纳的二进制信息量称为存储容量。
主存储器的容量是指用地址寄存器(MAR)产生的地址能访问的存储单元的数量。
如N位字长的MAR能够编址最多达2N个存储单元。
一般主存储器(内存)容量在几十K到几M字节左右；辅助存储器(外存)在几百K到几千M字节。
二、存储周期：存储器的两个基本操作为读出与写入，是指将信息在存储单元与存储寄存器(MDR)之间进行读写。
存储器从接收读出命令到被读出信息稳定在MDR的输出端为止的时间间隔，称为取数时间TA；两次独立的存取操作之间所需的最短时间称为存储周期TMC。
半导体存储器的存储周期一般为100ns-200ns。
三、存储器的可靠性：存储器的可靠性用平均故障间隔时间MTBF来衡量。
MTBF可以理解为两次故障之间的平均时间间隔。
MTBF越长，表示可靠性越高，即保持正确工作能力越强。
四、性能价格比：性能主要包括存储器容量、存储周期和可靠性三项内容。
性能价格比是一个综合性指标，对于不同的存储器有不同的要求。
对于外存储器，要求容量极大，而对缓冲存储器则要求速度非常快，容量不一定大。
因此性能/价格比是评价整个存储器系统很重要的指标。
(俞欣)。