『壹』 存儲器的主要作用是什麼
存儲器是用來存儲器數據的, 內存 有高速緩存和內存,計算機內部存儲,外存就是類似U盤的外部存儲 以上是對這個問題的回答,希望對您有幫助。
『貳』 計算機硬體系統主要有哪幾個部分構成各有什麼作用
計算機硬體是計算機的重要組成部分,其中包含了5個重要的組成部分:運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備。
1、運算器。
計算機硬體中的運算器主要功能是對數據和信息進行運算和加工。運算器包括以下幾個部分:通用寄存器、狀態寄存器、累加器和關鍵的算術邏輯單元。運算器可以進行算術計算(加減乘除)和邏輯運算(與或非)。
2、控制器。
控制器和運算器共同組成了中央處理器(CPU)。控制器可以看作計算機的大腦和指揮中心,它通過整合分析相關的數據和信息,可以讓計算機的各個組成部分有序地完成指令。
3、存儲器。
顧名思義,存儲器就是計算機的記憶系統,是計算機系統中的記事本。而和記事本不同的是,存儲器不僅可以保存信息,還能接受計算機系統內不同的信息並對保存的信息進行讀取。存儲器由主存和輔存組成,主存就是通常所說的內存,分為RAM和ROM兩個部分。輔存即外存,但是計算機在處理外存的信息時,必須首先經過內外存之間的信息交換才能夠進行。
4、輸入設備。
輸入設備和輸出設備都是進行人機互動的關鍵設備。滑鼠、鍵盤等輸入設備的出現,給計算機帶來了天翻地覆的變化。現有的滑鼠主要有兩類:光電滑鼠和機械式滑鼠。通過滑鼠,我們可以很方便地在計算機屏幕上進行坐標的定位,可以很好地操作圖形和軟體處理,為人類提供了最大的便捷。鍵盤也是一類非常重要的輸入設備,計算機大部分的指令都是通過鍵盤輸入來進行的。
5、輸出設備。
輸出設備也是計算機人機互動的關鍵設備,它的特點是可以將計算機的信息以畫面的形式展現出來,具有很好的直觀性。常見的輸出設備有顯示器、列印機、語音和視頻輸出裝置等。
『叄』 計算機硬體包括哪五部份,各部份的功能是什麼
電子計算機硬體由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備組成,運算器和控制器集成在一起統稱為中央處理器(CPU)。計算機各部件通過匯流排連接形成有機整體,微機匯流排有三種:地址匯流排、控制匯流排和數據匯流排。
(1)、運算器的主要功能是:完成算術運算和邏輯運算;
(2)、控制器的功能是:協調指揮計算機各部件工作;
(3)、存儲器的主要作用是:存儲程序和數據,實現記憶的功能。
(4)、輸入設備的功能是:輸入數據並轉換為機內信息存儲;
(5)、輸出設備的作用是:將機內信息轉換為便於識別、處理和使用的字元、圖形,並輸出顯示。計算機系統的核心功能是 執行程序。為了實現這個目標至少需要圖中所示五個部件或設備:
1.數據輸入設備:把程序和原始數據輸入計算機
2.數據存儲部件:實現程序和數據的保存
3.數據運算部件:承擔數據的運算和處理
4.數據輸出設備:把運算及處理結果輸出
5.控制部件:從存儲部件取出指令並完成指令解碼,根據指令向各個部件或設備提供它們所需的控制信號,起指揮、協調和控製作用。
上述 3+5=CPU。
圖中3種類型匯流排作用:
1.數據匯流排:用於在部件或設備間傳送屬於數據信息(指令和數據)的電氣信號
2.地址匯流排:用於在部件或設備間傳送屬於地址信息(指令和數據)的電氣信號【地址信息指明數據存儲部件中的一個存儲單元或外圍設備中的一個設備】
3.控制匯流排:用於向存儲部件和外圍設備傳送起控製作用的電氣信號【指定在CPU和這些部件或者設備間傳送的方向以及操作的性質等】
『肆』 存儲器的功能是什麼
存儲器是用以保存和記錄原始數據、運算步驟及中間結果等多種信息的裝置。存儲器又分內存儲器和外存儲器。內存儲器可以直接和運算器聯系。外存儲器的容量比內存儲器大,它與運算器不直接發生聯系,但可以和內存儲器交換代碼。控制器是用來實現機器各部分的聯系和控制,以保證計算過程的裝置。控制器能夠判讀存儲器中的程序,判讀出指令後,分別發出指令脈沖,取出數據,送到運算器中進行運算。運算器是對代碼進行算術運算和邏輯運算的裝置。內存儲器、運算器和控制器又統稱為中央處理器。電子計算機進行自動化運算,都是由中央處理器來完成的。中央處理器是電子計算機內部完成指令讀出、解釋和執行的部件,簡稱CPU。
『伍』 存儲器是什麼
存儲器(Memory)是現代信息技術中用於保存信息的記憶設備。在數字系統中,只要能保存二進制數據的都可以是存儲器。
在集成電路中,一個沒有實物形式的具有存儲功能的電路也叫存儲器,如RAM、FIFO等。
在系統中,具有實物形式的存儲設備也叫存儲器,計算機中全部信息,包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。
(5)存儲器主要功能是進行什麼計算擴展閱讀:
1、分類
cf快閃記憶體卡:一種袖珍快閃記憶體卡。像pc卡那樣插入數碼相機,它可用適配器,使之適應標準的pc卡閱讀器或其他的pc卡設備。
sd快閃記憶體卡:存儲的速度快,非常小巧,外觀和MMC一樣,市面上較多數數碼相機使用這種格式的存儲卡。
數字膠卷:一種數碼相機的存儲介質,同日立的sm卡、松下的sd卡、索尼的memorystick屬同類的數字存儲媒體。
2、特性
優異性能支持高並發、帶寬飽和利用。存儲系統將控制流和數據流分離,數據訪問時多個存儲伺服器同時對外提供服務,實現高並發訪問。
無論系統是採用電池供電還是由市電供電,應用需求將決定存儲器的類型以及使用目的。另外,在選擇過程中,存儲器的尺寸和成本也是需要考慮的重要因素。
『陸』 計算機內存儲器的作用是它具有運算能力嗎
內存儲器是計算機運行時存放指令和數據的地方。沒有運算能力。
運算能力在是cpu的算數邏輯單元(ALU)。
『柒』 存儲器的原理是什麼
存儲器講述工作原理及作用
介紹
存儲器(Memory)是現代信息技術中用於保存信息的記憶設備。其概念很廣,有很多層次,在數字系統中,只要能保存二進制數據的都可以是存儲器;在集成電路中,一個沒有實物形式的具有存儲功能的電路也叫存儲器,如RAM、FIFO等;在系統中,具有實物形式的存儲設備也叫存儲器,如內存條、TF卡等。計算機中全部信息,包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。它根據控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器,計算機才有記憶功能,才能保證正常工作。計算機中的存儲器按用途存儲器可分為主存儲器(內存)和輔助存儲器(外存),也有分為外部存儲器和內部存儲器的分類方法。外存通常是磁性介質或光碟等,能長期保存信息。內存指主板上的存儲部件,用來存放當前正在執行的數據和程序,但僅用於暫時存放程序和數據,關閉電源或斷電,數據會丟失。
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。
能力影響
從寫命令轉換到讀命令,在某個時間訪問某個地址,以及刷新數據等操作都要求數據匯流排在一定時間內保持休止狀態,這樣就不能充分利用存儲器通道。此外,寬並行匯流排和DRAM內核預取都經常導致不必要的大數據量存取。在指定的時間段內,存儲器控制器能存取的有用數據稱為有效數據速率,這很大程度上取決於系統的特定應用。有效數據速率隨著時間而變化,常低於峰值數據速率。在某些系統中,有效數據速率可下降到峰值速率的10%以下。
通常,這些系統受益於那些能產生更高有效數據速率的存儲器技術的變化。在CPU方面存在類似的現象,最近幾年諸如AMD和 TRANSMETA等公司已經指出,在測量基於CPU的系統的性能時,時鍾頻率不是唯一的要素。存儲器技術已經很成熟,峰值速率和有效數據速率或許並不比以前匹配的更好。盡管峰值速率依然是存儲器技術最重要的參數之一,但其他結構參數也可以極大地影響存儲器系統的性能。
影響有效數據速率的參數
有幾類影響有效數據速率的參數,其一是導致數據匯流排進入若干周期的停止狀態。在這類參數中,匯流排轉換、行周期時間、CAS延時以及RAS到CAS的延時(tRCD)引發系統結構中的大部分延遲問題。
匯流排轉換本身會在數據通道上產生非常長的停止時間。以GDDR3系統為例,該系統對存儲器的開放頁不斷寫入數據。在這期間,存儲器系統的有效數據速率與其峰值速率相當。不過,假設100個時鍾周期中,存儲器控制器從讀轉換到寫。由於這個轉換需要6個時鍾周期,有效的數據速率下降到峰值速率的 94%。在這100個時鍾周期中,如果存儲器控制器將匯流排從寫轉換到讀的話,將會丟失更多的時鍾周期。這種存儲器技術在從寫轉換到讀時需要15個空閑周期,這會將有效數據速率進一步降低到峰值速率的79%。表1顯示出針幾種高性能存儲器技術類似的計算結果。
顯然,所有的存儲器技術並不相同。需要很多匯流排轉換的系統設計師可以選用諸如XDR、RDRAM或者DDR2這些更高效的技術來提升性能。另一方面,如果系統能將處理事務分組成非常長的讀寫序列,那麼匯流排轉換對有效帶寬的影響最小。不過,其他的增加延遲現象,例如庫(bank)沖突會降低有效帶寬,對性能產生負面影響。
DRAM技術要求庫的頁或行在存取之前開放。一旦開放,在一個最小周期時間,即行周期時間(tRC)結束之前,同一個庫中的不同頁不能開放。對存儲器開放庫的不同頁存取被稱為分頁遺漏,這會導致與任何tRC間隔未滿足部分相關的延遲。對於還沒有開放足夠周期以滿足tRC間隙的庫而言,分頁遺漏被稱為庫沖突。而tRC決定了庫沖突延遲時間的長短,在給定的DRAM上可用的庫數量直接影響庫沖突產生的頻率。
大多數存儲器技術有4個或者8個庫,在數十個時鍾周期具有tRC值。在隨機負載情況下,那些具有8個庫的內核比具有4個庫的內核所發生的庫沖突更少。盡管tRC與庫數量之間的相互影響很復雜,但是其累計影響可用多種方法量化。
存儲器讀事務處理
考慮三種簡單的存儲器讀事務處理情況。第一種情況,存儲器控制器發出每個事務處理,該事務處理與前一個事務處理產生一個庫沖突。控制器必須在打開一個頁和打開後續頁之間等待一個tRC時間,這樣增加了與頁循環相關的最大延遲時間。在這種情況下的有效數據速率很大程度上決定於I/O,並主要受限於DRAM內核電路。最大的庫沖突頻率將有效帶寬削減到當前最高端存儲器技術峰值的20%到30%。
在第二種情況下,每個事務處理都以隨機產生的地址為目標。此時,產生庫沖突的機會取決於很多因素,包括tRC和存儲器內核中庫數量之間的相互作用。tRC值越小,開放頁循環地越快,導致庫沖突的損失越小。此外,存儲器技術具有的庫越多,隨機地址存取庫沖突的機率就越小。
第三種情況,每個事務處理就是一次頁命中,在開放頁中定址不同的列地址。控制器不必訪問關閉頁,允許完全利用匯流排,這樣就得到一種理想的情況,即有效數據速率等於峰值速率。
第一種和第三種情況都涉及到簡單的計算,隨機情況受其他的特性影響,這些特性沒有包括在DRAM或者存儲器介面中。存儲器控制器仲裁和排隊會極大地改善庫沖突頻率,因為更有可能出現不產生沖突的事務處理,而不是那些導致庫沖突的事務處理。
然而,增加存儲器隊列深度未必增加不同存儲器技術之間的相對有效數據速率。例如,即使增加存儲器控制隊列深度,XDR的有效數據速率也比 GDDR3高20%。存在這種增量主要是因為XDR具有更高的庫數量以及更低的tRC值。一般而言,更短的tRC間隔、更多的庫數量以及更大的控制器隊列能產生更高的有效帶寬。
實際上,很多效率限制現象是與行存取粒度相關的問題。tRC約束本質上要求存儲器控制器從新開放的行中存取一定量的數據,以確保數據管線保持充滿。事實上,為保持數據匯流排無中斷地運行,在開放一個行之後,只須讀取很少量的數據,即使不需要額外的數據。
另外一種減少存儲器系統有效帶寬的主要特性被歸類到列存取粒度范疇,它規定了每次讀寫操作必須傳輸的數據量。與之相反,行存取粒度規定每個行激活(一般指每個RAS的CAS操作)需要多少單獨的讀寫操作。列存取粒度對有效數據速率具有不易於量化的巨大影響。因為它規定一個讀或寫操作中需要傳輸的最小數據量,列存取粒度給那些一次只需要很少數據量的系統帶來了問題。例如,一個需要來自兩列各8位元組的16位元組存取粒度系統,必須讀取總共32位元組以存取兩個位置。因為只需要32個位元組中的16個位元組,系統的有效數據速率降低到峰值速率的50%。匯流排帶寬和脈沖時間長度這兩個結構參數規定了存儲器系統的存取粒度。
匯流排帶寬是指連接存儲器控制器和存儲器件之間的數據線數量。它設定最小的存取粒度,因為對於一個指定的存儲器事務處理,每條數據線必須至少傳遞一個數據位。而脈沖時間長度則規定對於指定的事務處理,每條數據線必須傳遞的位數量。每個事務處理中的每條數據線只傳一個數據位的存儲技術,其脈沖時間長度為1。總的列存取粒度很簡單:列存取粒度=匯流排寬度×脈沖時間長度。
很多系統架構僅僅通過增加DRAM器件和存儲匯流排帶寬就能增加存儲系統的可用帶寬。畢竟,如果4個400MHz數據速率的連接可實現 1.6GHz的總峰值帶寬,那麼8個連接將得到3.2GHz。增加一個DRAM器件,電路板上的連線以及ASIC的管腳就會增多,總峰值帶寬相應地倍增。
首要的是,架構師希望完全利用峰值帶寬,這已經達到他們通過物理設計存儲器匯流排所能達到的最大值。具有256位甚或512位存儲匯流排的圖形控制器已並不鮮見,這種控制器需要1,000個,甚至更多的管腳。封裝設計師、ASIC底層規劃工程師以及電路板設計工程師不能找到採用便宜的、商業上可行的方法來對這么多信號進行布線的矽片區域。僅僅增加匯流排寬度來獲得更高的峰值數據速率,會導致因為列存取粒度限制而降低有效帶寬。
假設某個特定存儲技術的脈沖時間長度等於1,對於一個存儲器處理,512位寬系統的存取粒度為512位(或者64位元組)。如果控制器只需要一小段數據,那麼剩下的數據就被浪費掉,這就降低了系統的有效數據速率。例如,只需要存儲系統32位元組數據的控制器將浪費剩餘的32位元組,進而導致有效的數據速率等於50%的峰值速率。這些計算都假定脈沖時間長度為1。隨著存儲器介面數據速率增加的趨勢,大多數新技術的最低脈沖時間長度都大於1。
選擇技巧
存儲器的類型將決定整個嵌入式系統的操作和性能,因此存儲器的選擇是一個非常重要的決策。無論系統是採用電池供電還是由市電供電,應用需求將決定存儲器的類型(易失性或非易失性)以及使用目的(存儲代碼、數據或者兩者兼有)。另外,在選擇過程中,存儲器的尺寸和成本也是需要考慮的重要因素。對於較小的系統,微控制器自帶的存儲器就有可能滿足系統要求,而較大的系統可能要求增加外部存儲器。為嵌入式系統選擇存儲器類型時,需要考慮一些設計參數,包括微控制器的選擇、電壓范圍、電池壽命、讀寫速度、存儲器尺寸、存儲器的特性、擦除/寫入的耐久性以及系統總成本。
選擇存儲器時應遵循的基本原則
1、內部存儲器與外部存儲器
一般情況下,當確定了存儲程序代碼和數據所需要的存儲空間之後,設計工程師將決定是採用內部存儲器還是外部存儲器。通常情況下,內部存儲器的性價比最高但靈活性最低,因此設計工程師必須確定對存儲的需求將來是否會增長,以及是否有某種途徑可以升級到代碼空間更大的微控制器。基於成本考慮,人們通常選擇能滿足應用要求的存儲器容量最小的微控制器,因此在預測代碼規模的時候要必須特別小心,因為代碼規模增大可能要求更換微控制器。目前市場上存在各種規模的外部存儲器器件,我們很容易通過增加存儲器來適應代碼規模的增加。有時這意味著以封裝尺寸相同但容量更大的存儲器替代現有的存儲器,或者在匯流排上增加存儲器。即使微控制器帶有內部存儲器,也可以通過增加外部串列EEPROM或快閃記憶體來滿足系統對非易失性存儲器的需求。
2、引導存儲器
在較大的微控制器系統或基於處理器的系統中,設計工程師可以利用引導代碼進行初始化。應用本身通常決定了是否需要引導代碼,以及是否需要專門的引導存儲器。例如,如果沒有外部的定址匯流排或串列引導介面,通常使用內部存儲器,而不需要專門的引導器件。但在一些沒有內部程序存儲器的系統中,初始化是操作代碼的一部分,因此所有代碼都將駐留在同一個外部程序存儲器中。某些微控制器既有內部存儲器也有外部定址匯流排,在這種情況下,引導代碼將駐留在內部存儲器中,而操作代碼在外部存儲器中。這很可能是最安全的方法,因為改變操作代碼時不會出現意外地修改引導代碼。在所有情況下,引導存儲器都必須是非易失性存儲器。
可以使用任何類型的存儲器來滿足嵌入式系統的要求,但終端應用和總成本要求通常是影響我們做出決策的主要因素。有時,把幾個類型的存儲器結合起來使用能更好地滿足應用系統的要求。例如,一些PDA設計同時使用易失性存儲器和非易失性存儲器作為程序存儲器和數據存儲器。把永久的程序保存在非易失性ROM中,而把由用戶下載的程序和數據存儲在有電池支持的易失性DRAM中。不管選擇哪種存儲器類型,在確定將被用於最終應用系統的存儲器之前,設計工程師必須仔細折中考慮各種設計因素。
『捌』 存儲器的主要功能是什麼為什麼要把存儲系統分成若干個不同層次
一、存儲器的主要功能:
1、隨機存取存儲器(RAM)。
2、只讀存儲器(ROM)。
3、快閃記憶體(Flash Memory)。
4、先進先出存儲器(FIFO)。
5、先進後出存儲器(FILO)。
二、存儲器分為若干個層次主要原因:
1、合理解決速度與成本的矛盾,以得到較高的性能價格比。
磁碟存儲器價格較便宜,可以把容量做得很大,但存取速度較慢,因此用作存取次數較少,且需存放大量程序、原始數據(許多程序和數據是暫時不參加運算的)和運行結果的外存儲器。
2、使用磁碟作為外存,不僅價格便宜,可以把存儲容量做得很大,而且在斷電時它所存放的信息也不丟失,可以長久保存,且復制、攜帶都很方便。
(8)存儲器主要功能是進行什麼計算擴展閱讀:
存儲器可做處理器,未來裝置有望更加輕薄短小:
有一群跨國研究團隊做了實驗,並真的成功運用存儲器執行一般電腦晶元的運算任務,倘若技術成熟,將有望使手機與電腦等裝置更加輕薄。
新加坡南洋理工大學、德國亞琛阿亨工業大學和歐洲最大的跨學科研究中心德國尤利希研究中心組成的研究團隊發現,在調整演演算法後,存儲器能如英特爾、高通等傳統處理器一般,進行運算處理。
目前市面上的裝置或電腦都是透過CPU從存儲器提取資訊進行運算處理,以二進制0跟1來實現指令,如字母A是用「01000001」這樣8位元的形式來處理或紀錄。而存儲器ReRAM透過不同電阻態代表0或1的數據狀態儲存資訊,其實還可實現更高基數的數據狀態記錄。
研究團隊就將ReRAM原型(prototype)調整為0、1、2的三進制,透過這樣的高基數運算系統可加速運算任務,並於存儲器就可進行邏輯運算。也節省了處理器與存儲器間數據傳輸的時間與功耗的消耗。
研究參與人之一、南洋理工大學資訊工程學系助理教授Chattopadhyay解釋,這就像一段很長的會話卻只用一個極小的翻譯器來轉換,是一段耗時且費力的過程,團隊所做的就是增加這個小型翻譯器的處理容量,使其能更有效的處理數據。
『玖』 存儲器的主要功能是什麼
存儲器的主要功能就是讀寫,對於隨機存取存儲器、快閃記憶體、先進先出存儲器以及先進後出存儲器來說,主要功能是讀、寫,而對於只讀存儲器來說,主要功能就只有讀,是沒有寫的。存儲器可以是一張卡,也可以是軟盤,可以是活動的,也可以是固定的,可以用於保存圖像。
『拾』 簡要說明計算機中內存儲器和外存儲器的主要作用
1、內存儲器
是運算器讀取和存儲數據的地方,配合運算器完成運算和控制。
又叫主存儲器。
分為隨機讀寫存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。
2、外存儲器
外存儲器用來存儲大量數據、程序,斷電後仍然可以保存。
常見的有:
軟盤、硬碟、光碟、U盤以及磁帶機等。