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哪種類型的存儲器主要用做緩存存儲器

發布時間: 2022-07-08 10:00:11

1. 計算機存儲器可分為哪幾類只要區別是什麼

計算機存儲器可分為內存和外存兩大類。

內存和外存的區別:

1,性質不同:

外部存儲器是指除計算機存儲器和CPU緩存以外的存儲器,在斷電後仍能存儲數據。常用外存包括硬碟、軟盤、光碟、U盤等。

存儲器是計算機中最重要的部件之一。它是與CPU通信的橋梁。計算機中的所有程序都在內存中運行,因此內存的性能對計算機有很大的影響。

2,信息存儲方面不同:

計算機完成作業後,內存存儲設備不需要存儲任何信息。因此,如果內存中沒有信息,則在內存中找不到所需的內容。無法保存在內存模塊上。

保存的信息只能保存在外部存儲器中,如U盤和軟盤。同時,外部存儲容量大,便於攜帶,您可以隨時找到想要的存儲信息。

3,兩者的運行速度不同:

外部存儲器可以長期保存數據,交換速度比較慢,存儲器的交換速度很快,但文件不能永久保存,斷電文件消失。

內存作為一種臨時存儲設備,在計算數據或執行程序時是一種臨時存儲設備。在日常生活中,它不適合長期存儲設備,因此使用時間有限。

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內存的工作速度和存儲容量對系統的整體性能、系統的規模和效率都有很大的影響。存儲器是由大規模集成電路構成的半導體存儲器。它可以分為RAM和ROM。

RAM中的信息可以隨機讀寫,但不能長期保存。一旦電源關閉,RAM中的信息將不會被保存。

隨機存取存儲器所採用的存儲單元工作原理的不同又分為靜態隨機存儲器SRAM和靜態隨機存器DRAM。

SRAM採用穩態電路(如觸發器)作為存儲單元,在正常工作狀態下存儲信息,保持穩定,可多次讀取,存取速度比DRAM快,但由於單元電路的復雜性,集成度低於DRAM,價格較高。

2. 半導體存儲器有幾類,分別有什麼特點

1、隨機存儲器

對於任意一個地址,以相同速度高速地、隨機地讀出和寫入數據的存儲器(寫入速度和讀出速度可以不同)。存儲單元的內部結構一般是組成二維方矩陣形式,即一位一個地址的形式(如64k×1位)。但有時也有編排成便於多位輸出的形式(如8k×8位)。

特點:這種存儲器的特點是單元器件數量少,集成度高,應用最為廣泛(見金屬-氧化物-半導體動態隨機存儲器)。

2、只讀存儲器

用來存儲長期固定的數據或信息,如各種函數表、字元和固定程序等。其單元只有一個二極體或三極體。一般規定,當器件接通時為「1」,斷開時為「0」,反之亦可。若在設計只讀存儲器掩模版時,就將數據編寫在掩模版圖形中,光刻時便轉移到硅晶元上。

特點:其優點是適合於大量生產。但是,整機在調試階段,往往需要修改只讀存儲器的內容,比較費時、費事,很不靈活(見半導體只讀存儲器)。

3、串列存儲器

它的單元排列成一維結構,猶如磁帶。首尾部分的讀取時間相隔很長,因為要按順序通過整條磁帶。半導體串列存儲器中單元也是一維排列,數據按每列順序讀取,如移位寄存器和電荷耦合存儲器等。

特點:砷化鎵半導體存儲器如1024位靜態隨機存儲器的讀取時間已達2毫秒,預計在超高速領域將有所發展。

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半導體存儲器優點

1、存儲單元陣列和主要外圍邏輯電路製作在同一個硅晶元上,輸出和輸入電平可以做到同片外的電路兼容和匹配。這可使計算機的運算和控制與存儲兩大部分之間的介面大為簡化。

2、數據的存入和讀取速度比磁性存儲器約快三個數量級,可大大提高計算機運算速度。

3、利用大容量半導體存儲器使存儲體的體積和成本大大縮小和下降。

3. 哪個類型的存儲器主要用作緩存存儲器

SRAM,靜態隨機存取存儲器。

4. 計算機的存儲器主要功能是什麼

存儲器是計算機實現記憶功能的一個重要組成部分。計算機的記憶是通過存儲器對信息的存儲來實現的。存儲器用來保存計算機工作所必需的程序和數據。

在計算機系統中的存儲器不是由單一器件或單一裝置構成,而是由不同材料、不同特性、不同管理方式的存儲器類型構成的一個存儲器系統。

計算機技術的發展使存儲器的地位不斷得到提升,計算機系統由最初的以運算器為核心逐漸轉變成以存儲器為核心。這就對存儲器技術提出了更高的要求。

不僅要使一類存儲器能夠具有更高的性能,而且能通過硬體、軟體或軟硬體結合的方式將不同類型的存儲器組合在一起來獲得更高的性價比,這就是存儲系統。

為了提高計算機系統的性能,要求存儲器具有盡可能高的存取速度、盡可能大的存儲容量和盡可能低的價位。但是,這三個性能指標是相互矛盾的。

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存儲器的分類

1、按存儲介質分類

(1)半導體存儲器用半導體器件組成的存儲器稱為半導體存儲器;特點:集成度高、容量大、體積小、存取速度快、功耗低、價格便宜、維護簡單。主要分兩大類:雙極型存儲器:TTL型和ECL型.金屬氧化物半導體存儲器(簡稱MOS存儲器):靜態MOS存儲器和動態MOS存儲器。

(2)磁表面存儲器用磁性材料做成的存儲器稱為磁表面存儲器,簡稱磁存儲器。它包括磁碟存儲器、磁帶存儲器等。特點:體積大、生產自動化程度低、存取速度慢,但存儲容量比半導體存儲器大得多且不易丟失。

(3)激光存儲器信息以刻痕的形式保存在盤面上,用激光束照射盤面,靠盤面的不同反射率來讀出信息。光碟可分為只讀型光碟(CD-ROM)、只寫一次型光碟(WORM)和磁光碟(MOD)三種。

2、按存取方式分類

(1)隨機存儲器(RAM):如果存儲器中任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間與存儲單元的物理位置無關,則這種存儲器稱為隨機存儲器(RAM)。

RAM主要用來存放各種輸入/輸出的程序、數據、中間運算結果以及存放與外界交換的信息和做堆棧用。隨機存儲器主要充當高速緩沖存儲器和主存儲器。

(2)串列訪問存儲器(SAS):如果存儲器只能按某種順序來存取,也就是說,存取時間與存儲單元的物理位置有關,則這種存儲器稱為串列訪問存儲器。串列存儲器又可分為順序存取存儲器(SAM)和直接存取存儲器(DAM)。

順序存取存儲器是完全的串列訪問存儲器,如磁帶,信息以順序的方式從存儲介質的始端開始寫入(或讀出);直接存取存儲器是部分串列訪問存儲器,如磁碟存儲器,它介於順序存取和隨機存取之間。

(3)只讀存儲器(ROM):只讀存儲器是一種對其內容只能讀不能寫入的存儲器,即預先一次寫入的存儲器。通常用來存放固定不變的信息。如經常用作微程序控制存儲器。

目前已有可重寫的只讀存儲器。常見的有掩模ROM(MROM),可擦除可編程ROM(EPROM),電可擦除可編程ROM(EEPROM).ROM的電路比RAM的簡單、集成度高,成本低,且是一種非易失性存儲器,計算機常把一些管理、監控程序、成熟的用戶程序放在ROM中。

3、按信息的可保存性分類

非永久記憶的存儲器:斷電後信息就消失的存儲器,如半導體讀/寫存儲器RAM。

永久性記憶的存儲器:斷電後仍能保存信息的存儲器,如磁性材料做成的存儲器以及半導體ROM.

4、按在計算機系統中的作用分

根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級存儲器體系結構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。

高速緩存存儲器:主要用途是高速存取指令和數據,存取速度快,但存取容量小;主存儲器:存放計算機運行期間的大量程序和數據,存取速度快,存儲容量不大;外存儲器:存放系統程序和大型數據文件及資料庫,存儲容量大,成本較低。

5. 用作高速緩存的存儲器一般是

SRAM。

靜態隨機存取存儲器(SRAM)是隨機存取存儲器的一種。所謂的「靜態」,是指這種存儲器只要保持通電,裡面儲存的數據就可以恆常保持。

然而,當電力供應停止時,SRAM儲存的數據還是會消失(被稱為volatile memory),這與在斷電後還能儲存資料的ROM或快閃記憶體是不同的。

SRAM主要用於二級高速緩存(Level2 Cache)。它利用晶體管來存儲數據。與DRAM相比,SRAM的速度快,但在相同面積中SRAM的容量要比其他類型的內存小。

SRAM的速度快但昂貴,一般用小容量的SRAM作為更高速CPU和較低速DRAM 之間的緩存(cache).SRAM也有許多種。

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SRAM的問題:

1、採用FinFET晶體管的最新CMOS技術,單元尺寸的效率越來越低。

平面到FinFET的轉變對SRAM單元的布局效率具有顯著影響。使用FinFET的臨界間距逐漸縮小導致SRAM單元尺寸減小迅速減慢。考慮到對更大的片上SRAM容量的不斷增長的需求,這種情況的時機不會更糟。距離SRAM將占據DSA處理器大小的情況並不遙遠。

2、從正電源通過SRAM單元流到地的漏電流。

其中很大一部分原因是亞閾值晶體管泄漏呈指數級溫度激活,這意味著隨著晶元變熱,它會急劇增加。這導致能量浪費,因為它沒有任何有用的工作。雖然通常稱為靜態功耗,但這種泄漏也會在SRAM處於有效使用狀態時發生,並形成浪費能量的下限。

6. 存儲器可分為哪兩種

存儲器可分為即內存儲器和外存儲器,簡稱內存和外存。

內存是直接受CPU控制與管理的並只能暫存數據信息的存儲器,外存可以永久性保存信息的存儲器。存於外存中的程序必須調入內存才能運行,內存是計算機工作的舞台。內存與外存的區別是:內存只能暫存數據信息,外存可以永久性保存數據信息;

外存不受CPU控制,但外存必須藉助內存才能與CPU交換數據信息;內存的訪問速度快,外存的訪問速度慢。內存可分為:RAM與ROM。RAM的特點是:可讀可寫,但斷電信息丟失。ROM用於存儲BIOS。外存有:磁碟(軟盤和硬碟)、光碟、U盤(電子盤)。

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構成存儲器的存儲介質,目前主要採用半導體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元,它可存儲一個二進制代碼。由若干個存儲元組成一個存儲單元,然後再由許多存儲單元組成一個存儲器。

一個存儲器包含許多存儲單元,每個存儲單元可存放一個位元組。每個存儲單元的位置都有一個編號,即地址,一般用十六進製表示。一個存儲器中所有存儲單元可存放數據的總和稱為它的存儲容量。

假設一個存儲器的地址碼由20位二進制數(即5位十六進制數)組成,則可表示220,即1M個存儲單元地址。每個存儲單元存放一個位元組,則該存儲器的存儲容量為1KB。

7. 存儲器有哪些

內部存儲器有隻讀存儲器ROM,用於存放系統、固化程序和數據;隨機存儲器RAM,用於存放當前運行的程序和數據;高速緩存Cache,用於充當CPU。


內部存儲器有隻讀存儲器ROM,用於存放系統、固化程序和數據;隨機存儲器RAM,用於存放當前運行的程序和數據;高速緩存Cache,用於充當CPU。

內存(Memory)是計算機中重要的部件之一,由內存晶元、電路板、金手指等部分組成,它是與CPU進行溝通的橋梁。內存也被稱為內存儲器,其作用是用於暫時存放CPU中的運算數據,以及與硬碟等外部存儲器交換的數據。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的,內存的運行決定了計算機的穩定運行,因此內存的性能對計算機的影響非常大。在計算機的組成結構中,有一個很重要的部分,就是存儲器。存儲器是用來存儲程序和數據的部件,對於計算機來說,有了存儲器,才有記憶功能,才能保證正常工作。存儲器的種類很多,按其用途可分為主存儲器和輔助存儲器,主存儲器又稱內存儲器(簡稱內存,港台稱之為記憶體)。

內存又稱主存,是CPU能直接定址的存儲空間,由半導體器件製成。內存的特點是存取速率快。內存是電腦中的主要部件,它是相對於外存而言的。我們平常使用的程序,如Windows操作系統、打字軟體、游戲軟體等,一般都是安裝在硬碟等外存上的,但僅此是不能使用其功能的,必須把它們調入內存中運行,才能真正使用其功能,我們平時輸入一段文字,或玩一個游戲,其實都是在內存中進行的。就好比在一個書房裡,存放書籍的書架和書櫃相當於電腦的外存,而我們工作的辦公桌就是內存。通常我們把要永久保存的、大量的數據存儲在外存上,而把一些臨時的或少量的數據和程序放在內存上,當然內存的好壞會直接影響電腦的運行速度。

8. 存儲設備主要有哪幾種

硬碟:

硬碟是用來存儲數據的倉庫。看到「硬碟」這個名字,有的同學可能會問,硬碟外面看起明明是個盒子為什麼叫個「盤」呢?這是因為傳統的機械硬碟(HDD)盒子般的外表下藏著一張(或者幾張)盤子的「心」。我們存在電腦上的數據都在這些盤子里,這些盤子的學名叫「磁碟」。磁碟上方有一個名叫「磁頭」的部件,當電腦從磁碟上存讀數據的時候,「磁頭」就會與「磁碟」摩擦摩擦,魔鬼般的步伐…當然不是真的「摩擦」,它們之間是通過「心靈(電磁)感應」實現交流的。傳統的機械硬碟容量已經從G時代步入了T時代,它的量價比(存儲容量/價格)是最大的(嗯,給日本大姐姐們安家很合適)。

固態硬碟(SSD)是近幾年漸漸被普及的新產品,相比HDD來說,固態硬碟的這個「盤」字就有點名不副實了。SSD用快閃記憶體替代了HDD的「磁碟」來作為存儲介質,直接通過電流來寫入、讀取數據,摒棄了HDD中的機械操作過程,並且SSD的讀和寫可以將一個完整數據拆成多份,在主控的控制下並行操作,這樣就大大提高了讀寫的吞吐量。一般來說固態硬碟的隨機存取速度(讀取大量小文件)比HDD快幾十倍甚至上百倍,持續存取速度(一次讀取一個大文件)也比HDD快一倍以上。不過相對HDD來說,SSD還是硬碟界的高富帥,相同容量的SSD的售價可以買十幾塊同容量的HDD。

U盤、SD卡、MiniSD卡和各種卡:

這幾類產品都是用快閃記憶體作為存儲介質的常用存儲設備,不過相比SSD而言,存儲容量較小(人家身材好嘛),也沒有復雜的主控電路實現數據的並行寫入,所以存取速度上比SSD慢不少。 U盤的英文名是「USB flash disk」,名字中有個「USB」,顧名思義,這種「盤」經常與電腦上的USB介面插來插去,一般用來做數據中轉站。

9. 存儲器的類型

根據存儲材料的性能及使用方法的不同,存儲器有幾種不同的分類方法。1、按存儲介質分類:半導體存儲器:用半導體器件組成的存儲器。磁表面存儲器:用磁性材料做成的存儲器。
下面我們就來了解一下存儲器的相關知識。
存儲器大體分為兩大類,一類是掉電後存儲信息就會丟失,另一類是掉電後存儲信息依然保留,前者專業術語稱之為「易失性存儲器」,後者稱之為「非易失性存儲器」。

1 RAM

易失性存儲器的代表就是RAM(隨機存儲器),RAM又分SRAM(靜態隨機存儲器)和DRAM(動態隨機存儲器)。

SRAM
SRAM保存數據是靠晶體管鎖存的,SRAM的工藝復雜,生產成本高,但SRAM速度較快,所以一般被用作Cashe,作為CPU和內存之間通信的橋梁,例如處理器中的一級緩存L1 Cashe, 二級緩存L2 Cashe,由於工藝特點,SRAM的集成度不是很高,所以一般都做不大,所以緩存一般也都比較小。

DRAM
DRAM(動態隨機存儲器)保存數據靠電容充電來維持,DRAM的應用比SRAM更普遍,電腦裡面用的內存條就是DRAM,隨著技術的發展DRAM又發展為SDRAM(同步動態隨機存儲器)DDR SDRAM(雙倍速率同步動態隨機存儲器),SDRAM只在時鍾的上升沿表示一個數據,而DDR SDRAM能在上升沿和下降沿都表示一個數據。
DDR又發展為DDR2,DDR3,DDR4,在此基礎上為了適應移動設備低功耗的要求,又發展出LPDDR(Low Power Double Data Rate SDRAM),對應DDR技術的發展分別又有了LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4。

目前手機中運行內存應用最多的就是 LPDDR3和LPDDR4,主流配置為3G或4G容量,如果達到6G或以上,就屬於高端產品。

2 ROM

ROM(Read Only Memory)在以前就指的是只讀存儲器,這種存儲器只能讀取它裡面的數據無法向裡面寫數據。所以這種存儲器就是廠家造好了寫入數據,後面不能再次修改,常見的應用就是電腦里的BIOS。
後來,隨著技術的發展,ROM也可以寫數據,但是名字保留了下來。
ROM中比較常見的是EPROM和EEPROM。

EPROM
EPROM(Easerable Programable ROM)是一種具有可擦除功能,擦除後即可進行再編程的ROM內存,寫入前必須先把裡面的內容用紫外線照射IC上的透明視窗的方式來清除掉。這一類晶元比較容易識別,其封裝中包含有「石英玻璃窗」,一個編程後的EPROM晶元的「玻璃窗」一般使用黑色不幹膠紙蓋住, 以防止遭到紫外線照射。

EPROM (Easerable Programable ROM)

EPROM存儲器就可以多次擦除然後多次寫入了。但是要在特定環境紫外線下擦除,所以這種存儲器也不方便寫入。

EEPROM
EEPROM(Eelectrically Easerable Programable ROM),電可擦除ROM,現在使用的比較多,因為只要有電就可擦除數據,再重新寫入數據,在使用的時候可頻繁地反復編程。

FLASH
FLASH ROM也是一種可以反復寫入和讀取的存儲器,也叫快閃記憶體,FLASH是EEPROM的變種,與EEPROM不同的是,EEPROM能在位元組水平上進行刪除和重寫而不是整個晶元擦寫,而FLASH的大部分晶元需要塊擦除。和EEPROM相比,FLASH的存儲容量更大。
FLASH目前應用非常廣泛,U盤、CF卡、SM卡、SD/MMC卡、記憶棒、XD卡、MS卡、TF卡等等都屬於FLASH,SSD固態硬碟也屬於FLASH。

NOR FLAHS & NAND FLASH
Flash又分為Nor Flash和Nand Flash。
Intel於1988年首先開發出Nor Flash 技術,徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統天下的局面;隨後,1989年,東芝公司發表了Nand Flash 結構,強調降低每比特的成本,有更高的性能,並且像磁碟一樣可以通過介面輕松升級。
Nor Flash與Nand Flash不同,Nor Flash更像內存,有獨立的地址線和數據線,但價格比較貴,容量比較小;而Nand Flash更像硬碟,地址線和數據線是共用的I/O線,類似硬碟的所有信息都通過一條硬碟線傳送一樣,而且Nand Flash與Nor Flash相比,成本要低一些,而容量大得多。

如果快閃記憶體只是用來存儲少量的代碼,這時Nor Flash更適合一些。而Nand Flash則是大量數據存儲的理想解決方案。
因此,Nor Flash型快閃記憶體比較適合頻繁隨機讀寫的場合,通常用於存儲程序代碼並直接在快閃記憶體內運行,Nand Flash型快閃記憶體主要用來存儲資料,我們常用的快閃記憶體產品,如U盤、存儲卡都是用Nand Flash型快閃記憶體。
在Nor Flash上運行代碼不需要任何的軟體支持,在Nand Flash上進行同樣操作時,通常需要驅動程序。

目前手機中的機身內存容量都比較大,主流配置已經有32G~128G存儲空間,用的通常就是Nand Flash,另外手機的外置擴展存儲卡也是Nand Flash。

10. 什麼存儲器可用作高速緩存

高速緩存是和cpu和在一起的
換高速緩存就只要能換cpu了