① RAM,ROM,光碟和硬碟存儲器中,讀寫速度最快的是哪個坐等答案,謝謝!
ram的讀寫速度最快。
rom只讀不寫,所以寫的速度為0。同時期的ram、rom、硬碟、光碟。速度最慢的是光碟,硬碟稍快,rom和ram最快。
ram也叫主存,與CPU直接交換數據的內部存儲器。它可以隨時讀寫(刷新時除外),而且速度很快,通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲介質。RAM工作時可以隨時從任何一個指定的地址寫入(存入)或讀出(取出)信息。
(1)哪個存儲介質訪問延遲最高擴展閱讀:
當電源關閉時RAM不能保留數據。如果需要保存數據,就必須把它們寫入一個長期的存儲設備中(例如硬碟)。RAM和ROM相比,兩者的最大區別是RAM在斷電以後保存在上面的數據會自動消失,而ROM則不會。
現代的隨機存取存儲器幾乎是所有訪問設備中寫入和讀取速度最快的,訪問延遲也和其他涉及機械運作的存儲設備(如硬碟、光碟驅動器)相比,也顯得微不足道。但速度仍然不如作為CPU緩存用的SRAM。
隨機存取存儲器依賴RAM存儲數據。電容器充滿電後代表1(二進制),未充電的代表0。由於電容器或多或少有漏電的情形,若不作特別處理,電荷會漸漸隨時間流失而使數據發生錯誤。刷新是指重新為電容器充電,彌補流失了的電荷。
② 在計算機的各種存儲器中,訪問速度最快的是( )。
訪問速度最快的是磁帶存儲器。
磁帶存儲器:以磁帶為存儲介質,由磁帶機及其控制器組成的存儲設備,是計算機的一種輔助存儲器。
磁帶機由磁帶傳動機構和磁頭等組成,能驅動磁帶相對磁頭運動,用磁頭進行電磁轉換,在磁帶上順序地記錄或讀出數據。磁帶存儲器是計算機外圍設備之一。
磁帶控制器是中央處理器在磁帶機上存取數據用的控制電路裝置。磁帶存儲器以順序方式存取數據。存儲數據的磁帶可離線保存和互換讀出。
(2)哪個存儲介質訪問延遲最高擴展閱讀:
物理特性:
磁性材料被磁化以後,工作點總是在磁滯回線上。只要外加的正向脈沖電流(即外加磁場)幅度足夠大,那麼在電流消失後磁感應強度B並不等於零,而是處在+Br狀態(正剩磁狀態)。
反之,當外加負向脈沖電流時,磁感應強度B將處在-Br狀態(負剩磁狀態)。當磁性材料被磁化後,會形成兩個穩定的剩磁狀態,就像觸發器電路有兩個穩定的狀態一樣。
讀寫原理:
在磁帶存儲器中,利用一種稱為磁頭的裝置來形成和判別磁層中的不同磁化狀態。磁頭實際上是由軟磁材料做鐵芯繞有讀寫線圈的電磁鐵。
③ 關於存儲介質問題,哪個時間最長
我個人覺得,保存時間最短、保存條件最苛刻的應該是軟盤,其次是
磁帶,U盤 ,CD ,DVD ,SAS硬碟,IDE硬碟,S-ATA硬碟,SCSI硬碟
軟盤基本被淘汰了,容量小、讀取慢、不易保存…… 但有的時候還是需要的,比如安裝操作系統時,除IDE介面的硬碟都需要驅動,這些驅動只能通過軟盤載入!
磁帶一般是攝像機上用,容量按時間說,比較穩定,但攝像之後還會馬上傳到電腦上,容易受磁場干擾!
光碟只要不劃,一般能保存好幾年,但經常使用會免不了劃傷光碟的!
U盤,容易物理損壞,質量稍差點的,摔一次就壞了!
SAS硬碟是一種新技術,現在還不完善;以前普通PC使用的是IDE硬碟,比較廉價,現在普通PC使用的是S-ATA硬碟,速度稍快一些,伺服器使用SCSI硬碟,高速、穩定是它的主要特點!
(基本就是這樣吧)
④ 在微型計算機的存儲介質中,訪問速度最快的是__為什麼不是cache
當然是內存啊,如果內存處理速度慢於CPU緩存(Cache),那也是浪費緩存速度。原理是內存先讀取外存數據,再傳給CPU處理。
⑤ 在計算機中,訪問速度最快的存儲器是什麼
在計算機的各種存儲器中,訪問速度最快的是磁帶存儲器
磁帶存儲器:以磁帶為存儲介質,由磁帶機及其控制器組成的存儲設備,是計算機的一種輔助存儲器。磁帶機由磁帶傳動機構和磁頭等組成,能驅動磁帶相對磁頭運動,用磁頭進行電磁轉換,在磁帶上順序地記錄或讀出數據。磁帶存儲器是計算機外圍設備之一。磁帶控制器是中央處理器在磁帶機上存取數據用的控制電路裝置。磁帶存儲器以順序方式存取數據。存儲數據的磁帶可離線保存和互換讀出。
(5)哪個存儲介質訪問延遲最高擴展閱讀:
磁帶存儲器物理特性
磁性材料被磁化以後,工作點總是在磁滯回線上。只要外加的正向脈沖電流(即外加磁場)幅度足夠大,那麼在電流消失後磁感應強度B並不等於零,而是處在+Br狀態(正剩磁狀態)。反之,當外加負向脈沖電流時,磁感應強度B將處在-Br狀態(負剩磁狀態)。
當磁性材料被磁化後,會形成兩個穩定的剩磁狀態,就像觸發器電路有兩個穩定的狀態一樣。如果規定用+Br狀態表示代碼1,-Br狀態表示代碼0,那麼要使磁性材料記憶1,就要加正向脈沖電流,使磁性材料正向磁化;要使磁性材料記憶0,則要加負向脈沖電流,使磁性材料反向磁化。磁性材料上呈現剩磁狀態的地方形成了一個磁化元或存儲元,它是記錄一個二進制信息位的最小單位。
⑥ 計算機中訪問速度最快的存儲器是
內存
瑞薩發布世界上速度最快的快閃記憶體存儲器
目前,瑞薩科技公司宣布開發出R1FV04G13R和R1FV04G14R 4千兆位(Gbit) AG-AND*1型快閃記憶體存儲器,可以提供世界上最快的10 M位元組/秒編程速度,用於電影和類似應用中的大容量數據的高速記錄。在2004年9月,將從日本開始樣品發貨,隨後在12月將開始批量生產。
R1FV04G13R和R1FV04G14R分別具有´8和´16位配置,可以提供下面的主要性能。
(1) 世界上最快的4千兆位快閃記憶體存儲器(晶元)
作為實現了多級單元技術*2和高速度的第二階段AG-AND型快閃記憶體存儲器,R1FV04G13R和R1FV04G14R即使在4千兆位容量下,也能達到10 M位元組/秒的快速編程速度。復制一個2小時的MPEG-4格式的電影,大約需要2分鍾就可以完成錄制。
(2) 小型晶元尺寸
由於使用90 nm工藝和改進的AG-AND快閃記憶體存儲器單元設計,實現了世界上最小的存儲單元。與1千兆位AG-AND型快閃記憶體存儲器相比,每千兆位的晶元面積大約縮小了三分之二。
這些新產品的發布使得電影和音樂等大容量內容的快速下載和傳送成為可能。相應地,其應用領域也從過去僅局限於數碼相機和個人計算機,現在可以擴展到移動終端和數字家用設備,擴大了使用快閃記憶體存儲器作為存儲介質的系統解決方案的應用范圍。
產品背景 >
高密度快閃記憶體存儲器作為一種橋接介質,正在溶入我們的生活之中,尤其是在移動應用方面,可以用作數碼相機和行動電話的圖像存儲存儲器、USB存儲器用作軟盤的替代物。下一代的快閃記憶體存儲卡需要更高的密度和更快的編程速度以處理快速數據下載,可以為大容量、高質量的動畫數據如電影提供便攜性。
為滿足這些需要,目前瑞薩科技大量生產130 nm工藝1千兆位AG-AND型快閃記憶體存儲器,通過使用輔助門(AG)防止單元間的干擾,以及使用公司在常規AND型快閃記憶體領域開發的多級單元技術,可以提供更小的單元面積和高達10 M位元組/秒的高編程速度。
為滿足更高密度的需要,同時又實現高速度,在2003年12月瑞薩科技開發出了第二代AG-AND型快閃記憶體存儲單元,通過改進第一代AG-AND型快閃記憶體存儲器單元的設計和使用90 nm工藝,使存儲器單元面積大約縮小了三分之一。現在瑞薩科技已經完成了R1FV04G13R和R1FV04G14R的商用開發,它們是世界上速度最快的 4千兆位小型AG-AND型快閃記憶體存儲器,使用第二代存儲器單元。
產品詳情 >
使用R1FV04G13R和R1FV04G14R,可以在單個晶元上配置512M位元組的記錄介質,提供的存儲能力大約相當於160分鍾的MPEG-4電影數據,大約等同於130個磁軌的MP3音樂數據,或大約500張4兆象素的數碼相機相片。
R1FV04G13R和 R1FV04G14R的特性總結如下。
(1) 世界上編程速度最快的4千兆位快閃記憶體存儲器(晶元),速度高達10 M位元組/秒。
和1千兆位產品一樣,使用熱電子注入編程方法*3和在單個晶元內同時進行4組編程操作,通過使用多級單元技術,實現了高達10 M位元組/秒的編程速度。
(2) 小型晶元尺寸
通過使用90 nm工藝和改進的第一代AG-AND型快閃記憶體存儲器源-漏*4結構,實現了世界上最小的0.016 μm2存儲單元面積。
與1千兆位 AG-AND型快閃記憶體存儲器相比,每千兆位晶元面積大約縮小了三分之二。
* 源-漏結構的改進:
使用了一種新結構,在AG上加電壓時,硅襯底上形成的逆溫層*5構成了存儲單元晶體管的源和漏。在常規的擴散層*6結構中,源和漏趨向於橫向擴散,但是,由於逆溫層僅在AG下面的襯底的極淺區域形成,因此可以縮小存儲單元的面積。
(3) 支持加電讀出功能(2K位元組大小)
系統加電時,不需要命令或地址輸入,通過控制兩個控制線(/CE 針和/RE針)就可以讀出多達2K位元組的數據。
(4) 在編程操作過程中具有高速緩沖存儲器編程功能,在擦除操作過程中,具有可編程數據輸入功能。
在器件編程過程中,可以對下一步2 K位元組的數據進行高速緩沖存儲器編程的功能,最多可以進行兩次(4 K位元組)。這使得系統可以很容易地分配匯流排進行下一個任務。在器件擦除過程中,可以進行一次高達2 K位元組的下一步數據輸入的功能。
(5) NAND介面
在命令級,R1FV04G13R和R1FV04G14R與NAND型快閃記憶體存儲器兼容,因此,對目前使用NAND型快閃記憶體存儲器的系統進行很少的軟體修改,就可以使用它們。
電源電壓是3.3 V,使用的封裝形式是48針TSOP 1型封裝,與1千兆位AG-AND型快閃記憶體存儲器的封裝尺寸相同。
未來的計劃包括為R1FV04G13R和R1FV04G14R開發控制器,面向高速快閃記憶體卡的應用開發,以及開發2千兆位AG-AND型快閃記憶體存儲器產品和使用新型存儲單元的1.8 V低壓產品。
我們也計劃開發具有兩個層迭4千兆位AG-AND型快閃記憶體存儲器的大容量8千兆位產品,使用新的封裝形式(WFLGA: 超細節距柵格陣列),在2004年12月將開始高密度安裝。
⑦ 通常一台計算機系統的存儲介質包含有Cache、內存、磁帶和硬碟,其中訪問速度最慢的是( )。
由快到慢的順序:
Cache(高速緩沖存儲器)>內存>硬碟>磁帶.
不過說實話,我沒有見過電腦用磁帶當存儲介質的.以前讀書的時候書上也有這樣講,我覺得太過時了.
⑧ 硬碟的秘密
Hola,我是 yes。
硬碟這東西想必我們都相當的熟悉,它存放了我們很多 學習資料 ,還經常因為訪問速度慢而被諸多文章拿出來「鞭撻」。
我找了個網站(文末貼鏈接),這個網站展示了從 1990 開始到 2020 不同介質數據訪問的延遲時間,我翻了一遍介質自身速度的數量級沒有變化,內存訪問延遲從 207ns 到 100ns,硬碟從 19ms 到了 2ms,但是介質之間的訪問速度還是差了幾個數量級。
不過上述我圈出來的是隨機訪問,順序訪問的話不會差這么多,想要知道為什麼,那就需要了解下硬碟的構造。
當然, 我今天提到的硬碟指的是機械硬碟 ,固態硬碟本文暫不涉及。
之所以寫這篇文章是因為我之前一直對磁軌、柱面、扇區等一些東西存在疑惑,比如:
所以今兒咱們來理一理,按照我的習慣我們還是先簡單的看下歷史。
1956 年 9 月 14 號,世界第一台磁碟存儲設備 IBM 305 RAMAC 誕生,這個設備用碟片來存儲數據,用磁頭來讀寫數據,不過礙於當時的技術,這體積確實有點大,大約有兩個冰箱那麼大,來看下圖就知道了。
中間的歷史我看了看對我們沒啥用,咱們就快進到 1973 年,那年 IBM 推出了一個代號稱為 「溫切斯特」的硬碟。
這種硬碟的特點就是磁頭和磁片裝在一個密閉空間里,當磁片高速自傳之後磁頭會因為空氣動力而懸浮起來,然後磁頭臂會操作磁頭沿著碟片劃圓弧狀移動。
咱們現在的機械硬碟就是這樣運行的,這么多年過去了,還是典型的「溫切斯特」結構,也稱為溫盤。
至於為什麼取這個代號,是因為當時研究出來的那個硬碟擁有兩個 30MB 的存儲單元,而「溫切斯特來福槍」的口徑和裝葯也剛好都是 30 ,所以代號就為 「溫切斯特」。
歷史咱們就了解到這一步差不多了,接下來看看硬碟的內部結構。
先來看看硬碟的真實樣子,我就標注了一些重點部位。
我先簡述一下硬碟是怎麼運行的。
通電之後主軸帶動碟片開始旋轉,到達一定轉速之後磁頭就會懸浮在碟片上方,然後磁頭臂就可以控制磁頭做圓弧形的移動,通過碟片的旋轉和磁頭的移動就可能訪問到碟片上任意地方的數據。
首先磁頭和碟片觸碰的話就會有摩擦,摩擦久了之後肯定會有磨損,磨損了之後數據不就沒了?
其次有摩擦力之後轉速肯定就慢了,那磁碟的訪問速度也就慢了。
所以懸浮很關鍵,而磁頭懸浮的高度比頭發絲還細,約 0.1微米,如果有灰塵進去可能會導致磁頭和碟片磨損,這也是硬碟需要密封的原因。
是的,你說的沒錯,所以人們就想了個法子,也就是磁頭停靠點,也就是上面圖中畫的地方。
當通電之後等達到一定轉速磁頭才會移動到碟片上,等斷電之後靠著電容剩餘的電量會把磁頭移到停靠處,這樣每次啟動就不會磨損啦!
還有一種停靠方式是在碟片內圈搞了個不存數據的地方,材質都不一樣,專門給磁頭停靠。
為了在公眾號插入視頻,我還在騰訊視頻上傳了個視頻,來自維基網路的硬碟運行視頻,這個視頻硬碟的停靠應該就是第二種方式。
來看下這個視頻
https://v.qq.com/x/page/w3222s68yv5.html
大致清晰硬碟是如何運行之後,我們再來深入一下。
這里我本來想自己畫圖的,但是個人畫畫水平有限,人家畫的太好了...所以就搬來了,哈哈哈。
先來看下盤面。
A 就是磁軌,盤面就是由磁軌這樣的一組同心圓構成,注意是標紅部位,是個環,有橫截面的,有些參考書標記到線上去了....
B 是扇面,C 就是扇區,每個磁軌都會被劃分成一組扇區,每個扇區包含相等數量的數據位,一般為 512 位元組,是硬碟存儲數據最基本的單位。
D 是簇,即多個扇區組成的,像 DOS 就是以簇為單位為文件分配磁碟空間的。
從圖中看,扇區好像是連續著的,其實不然,扇區之間其實有間隙,這些間隙是用來標識扇區的格式化位的,不會存儲數據。
不知看到這大家是否有點疑惑,每個扇區包含相等的數據位,那 明顯距離圓心更近的同心圓扇區看起來能存的數據比最外圍的扇區小很多 ,那豈不是外圍的數據位要遷就最內部的?
是的。為了讓每個磁軌都有相等的扇區數,外圈磁軌的扇區之間間隔很大,不過以前硬碟的數據存儲密度很低,所以還能接受。
而隨著硬碟存儲密度的上升這樣就造成了極大的浪費,因此就搞了個 zoned-bit recording 技術,目的就是在外圈磁軌上放置比內圈磁軌更多的扇區,看下這個圖就明白了。
具體怎麼實現我就不展開了,這不重要。
重要的是解惑, 並不是像有些書上說的,死板的按照最內圈的扇區數來確定所有磁軌的扇區數 。
硬碟通常由一個或者多個碟片組成。
例如下圖就有三個碟片,每個碟片有上下兩個盤面,對應的會有六個磁頭。
磁頭號從上到下以 0 開始計數,由磁頭臂帶領著磁頭做圓弧形運動。每個盤面的磁軌也由 0 開始計數,相同編號的磁軌組成的區域稱之為柱面,發揮下想像力應該可以 get 到,我再貼個圖助力一下。
因為幾個磁頭其實都是依靠同一個磁頭臂運動的,所以要轉就一起轉,並且都是一個角度。
因此想要數據讀取的快,那麼數據就應該在統一柱面上順序存儲,比如最上面的盤面的第 1 個磁軌上寫不下了,那繼續寫到背部的第二個盤面上,這樣磁頭臂只要尋道一次即可,讀數據的時候也只要尋道一次即可。
從這里我們也可以知道如果 一個硬碟的碟片越多,速度就越快 。
從上文我們已經知道硬碟是以扇區為基本單位的,所以硬碟的訪問就是要找到對應的扇區。
碟片的表面是磁性的,碟片隨著主軸旋轉而轉動,當要訪問某個扇區的時候首先要轉動磁頭臂找到對應的磁軌,這叫 尋道時間 。
這時碟片還是在旋轉中的,磁頭可以感知到下方數據位上的值,等旋轉到目標扇區的時候就曉得該讀/寫數據了,這個時間稱為 旋轉時間 ,所以我們買硬碟的時候會看到 7200RPM、15000RPM 啥的,轉的越快磁碟找到扇區的時間就越短。
最後就是讀取數據的 傳送時間了 。
所以硬碟數據訪問延遲就是這三個時間相加,而最慢的就是尋道時間,我給下 CSAPP 提供的數據:
當然不同的硬碟總延時肯定不一樣,反正知道尋道時間最慢就行了。
從上述的物理結構我們已經知道需要找到盤面,再找到磁軌,最後找到扇區才能讀取數據,有點復雜。
沒必要把這么不友好的訪問姿勢暴露給操作系統,所以就搞了個邏輯磁碟塊,屏蔽了底層訪問的細節,提供編號 0 、1、2.....n 這樣的邏輯塊序列來對應具體的物理塊。
這樣操作系統要訪問磁碟就很舒服了,不過最終還是要找到對應的扇區的,而 磁碟控制器 就維護了邏輯塊和實際物理扇區的映射關系。
磁碟控制器屬於硬碟裡面的一個硬體,它會將邏輯塊翻譯成:盤面、磁軌、扇區這么一個三元組 。
至此平時我們說的邏輯塊與硬碟的物理訪問也對應上了。
身為普通程序員我覺得對硬碟的了解到這個地步就差不多了,該知道的都知道了。
如果有什麼紕漏指出歡迎指正!
我是 yes,從一點點到億點點,歡迎在看、轉發、留言,我們下篇見。
https://colin-scott.github.io/personal_website/research/interactive_latency.html (各介質延遲的網站)
https://en.wikipedia.org/wiki/Zone_bit_recording
https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_disk_drive
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A1%AC%E7%9B%98
《深入理解計算機系統》
⑨ 在目前計算機存儲系統中,以下選項相比較訪問速度最快的是( )。
A
1級高速緩存在CPU內部,而且最靠近CPU的運算單元和控制單元,所以訪問速度最快,延遲最小!
⑩ 在計算機的各種存儲器中,訪問速度最快的是( )。
選擇D,磁帶存儲器。
磁帶存儲器的記錄方式主要以形成不同寫入電流波形的方式記錄,所以訪問速度最快。而且能驅動磁帶相對磁頭運動,用磁頭進行電磁轉換,在磁帶上順序地記錄或讀出數據。
磁帶存儲器可以通過磁帶控制器模型大型機所共享。磁帶存儲器可以處理最多4Gbps傳輸速度的光纖連接裝置——這是大型機光纖連通道連接專利。磁帶存儲器控制器也能夠支持磁碟驅動或者是光纖通道交換機多達4個標準的8 Gbps傳輸速度的光纖通道連接。
如果磁帶存儲器沒有足夠的FICON與合適長度和類型的光纖通道布線,各驅動、大型機以及存儲網路之間的連通性將不能實現。磁帶存儲器以及控制器也需要軟體升級和許可支持。這取決於數據中心當前的操作系統和許可模式。
(10)哪個存儲介質訪問延遲最高擴展閱讀:
磁帶機結構原理:
普遍使用的磁帶機是快啟停式磁帶機。它由主動輪和帶盤驅動機構、磁帶導向和緩沖機構、磁頭、讀寫和驅動控制電路等組成。
磁帶傳動:以真空緩沖箱式磁帶機為例,磁帶由供帶盤經右緩沖箱、磁頭、主動輪、左緩沖箱到卷帶盤。
磁帶讀寫:磁帶運動時與磁頭接觸。磁頭線圈中通有電流時,磁頭間隙附近產生磁場,將磁帶上一個很小區域磁化。
數據組織:一盤磁帶有始端標記(BOT)和尾端標記(EOT),中間可記若干個文件。每個文件由1至若干個數據塊組成,兩個文件之間有帶標隔開。
磁帶控制器:一個磁帶控制器可聯數台磁帶機,控制磁帶機執行寫、讀、進退文件、進退數據塊等操作。
參考資料來源:網路-磁帶存儲器