‘壹’ 据与CPU联系的密切程度,可以把存储器分为什么
1、缓冲存储器,简称缓存,分为一级缓存、二级缓存、三级缓存、四级缓存等等。目前绝大部分处理器都是到三级缓存为止。缓存基本上都和CPU核心集成在一起。排位越靠前,和CPU的关系越紧密,带宽越高,和CPU核心交换数据的速度越快。
2、内存(RAM)。安插在主板上,负责存储程序进程的相关数据和运算结果。
3、外部存储器。包括硬盘、光驱、早年的软驱、云存储空间、U盘、磁带存储器等等。
上述三类存储器,缓存和CPU的联系最紧密,外部存储器最不紧密。
‘贰’ 存储器可分为哪三类
存储器不仅可以分为三类。因为按照不同的划分方法,存储器可分为不同种类。常见的分类方法如下。
一、按存储介质划分
1. 半导体存储器:用半导体器件组成的存储器。
2. 磁表面存储器:用磁性材料做成的存储器。
二、按存储方式划分
1. 随机存储器:任何存储单元的内容都能被随机存取,且存取时间和存储单元的物理位置无关。
2. 顺序存储器:只能按某种顺序来存取,存取时间和存储单元的物理位置有关。
三、按读写功能划分
1. 只读存储器(ROM):存储的内容是固定不变的,只能读出而不能写入的半导体存储器。
2. 随机读写存储器(RAM):既能读出又能写入的存储器。
二、选用各种存储器,一般遵循的选择如下:
1、内部存储器与外部存储器
一般而言,内部存储器的性价比最高但灵活性最低,因此用户必须确定对存储的需求将来是否会增长,以及是否有某种途径可以升级到代码空间更大的微控制器。基于成本考虑,用户通常选择能满足应用要求的存储器容量最小的微控制器。
2、引导存储器
在较大的微控制器系统或基于处理器的系统中,用户可以利用引导代码进行初始化。应用本身通常决定了是否需要引导代码,以及是否需要专门的引导存储器。
3、配置存储器
对于现场可编程门阵列(FPGA)或片上系统(SoC),可以使用存储器来存储配置信息。这种存储器必须是非易失性EPROM、EEPROM或闪存。大多数情况下,FPGA采用SPI接口,但一些较老的器件仍采用FPGA串行接口。
4、程序存储器
所有带处理器的系统都采用程序存储器,但是用户必须决定这个存储器是位于处理器内部还是外部。在做出了这个决策之后,用户才能进一步确定存储器的容量和类型。
5、数据存储器
与程序存储器类似,数据存储器可以位于微控制器内部,或者是外部器件,但这两种情况存在一些差别。有时微控制器内部包含SRAM(易失性)和EEPROM(非易失)两种数据存储器,但有时不包含内部EEPROM,在这种情况下,当需要存储大量数据时,用户可以选择外部的串行EEPROM或串行闪存器件。
6、易失性和非易失性存储器
存储器可分成易失性存储器或者非易失性存储器,前者在断电后将丢失数据,而后者在断电后仍可保持数据。用户有时将易失性存储器与后备电池一起使用,使其表现犹如非易失性器件,但这可能比简单地使用非易失性存储器更加昂贵。
7、串行存储器和并行存储器
对于较大的应用系统,微控制器通常没有足够大的内部存储器。这时必须使用外部存储器,因为外部寻址总线通常是并行的,外部的程序存储器和数据存储器也将是并行的。
8、EEPROM与闪存
存储器技术的成熟使得RAM和ROM之间的界限变得很模糊,如今有一些类型的存储器(比如EEPROM和闪存)组合了两者的特性。这些器件像RAM一样进行读写,并像ROM一样在断电时保持数据,它们都可电擦除且可编程,但各自有它们优缺点。
参考资料来源:网络——存储器
‘叁’ CPU里面是不是有三个缓存:高速缓存,一级缓存,二级缓存一级与二级有什么区别鄙视复制哦!
CPU内集成的内部存储器,它的存储速度相当快,比内存还要开好多倍,但价格昂贵.CUP中一般有两级缓存,一级和二级,三级缓存一般很少.缓存主要工作就是将内存中的数据进行暂存,等待CPU使用.一级缓存直接面对CPU,所以是速度最快的,但是容量最小的.下一级一般容量是上一级的2倍或几倍.CPU由高端产品降到低端,一般就是降低二\三级缓存的容量.
‘肆’ 高速缓冲存储器包括一级缓存和二级缓存吗
CPU里也有高速缓存的,硬盘里也有缓存的.都只是起一个暂储数据的作用,而ROM是把东西写好了,存在里面的东西,一般是掉电了里面的内容也不会掉的,而RAM是掉电了里面的数据就全部丢失的.高速缓冲存储器包括一级缓存和二级缓存,CPU在运行时首先从一级缓存读取数据,然后从二级缓存读取数据,然后从内存和虚拟内存读取数据,因此高速缓存的容量和速度直接影响到CPU的工作性能。
一级缓存都内置在CPU内部并与CPU同速运行,可以有效的提高CPU的运行效率。
‘伍’ 计算机存储系统分为哪几个层次
在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。辅助存储器用于扩大存储空间。
存储系统的性能在计算机中的地位日趋重要,主要原因是:
1、冯诺伊曼体系结构是建筑在存储程序概念的基础上,访存操作约占中央处理器(CPU)时间的70%左右。
2、存储管理与组织的好坏影响到整机效率。
3、现代的信息处理,如图像处理、数据库、知识库、语音识别、多媒体等对存储系统的要求很高。
(5)高速缓存缓冲存储器一般分为扩展阅读:
移动存储特点:
1、获国家保密局认证,安全可靠;
2、与加密系统无缝结合,防护能力倍增;
3、 国内首创,将普通U盘变为加密U盘,彻底解决U盘的方便性带来的风险;
4、 采用双因子认证技术;
5、专用加密移动存储与系统无缝结合,管理更流畅;
6、功能多样,可满足各种不同需求的保密要求;
7、 完善的审计功能,随时掌握U盘持有人的行为。
移动存储功能:
1、集中注册与授权。可通过注册信息实现U盘身份识别和介质追踪;
2、主机身份认证。所有安装客户端的计算机都须经管理员分配实名信息后方可使用;
3、加密上锁。对加密上锁后的U盘需要用户进行身份认证;
4、访问控制。可灵活控制移动存储介质注册策略和信息,设定允许使用的计算机或租;
5、外出拷贝。拷入U盘内的数据可与外界的计算机进行数据交互使用,也可实现定向拷贝;
6、用户审计。移动管理存储系统提供详细的审计记录及审计报告。
主存储器:
存放指令和数据,并能由中央处理器直接随机存取的存储器,有时也称操作存储器或初级存储器。主存储器的特点是速度比辅助存储器快,容量比高速缓冲存储器大。
计算机存储介质:
计算机存储介质是计算机存储器中用于存储某种不连续物理量的媒体。计算机存储介质主要有半导体、磁芯、磁鼓、磁带、激光盘等。
‘陆’ 用作高速缓存的存储器一般是
SRAM。
静态随机存取存储器(SRAM)是随机存取存储器的一种。所谓的“静态”,是指这种存储器只要保持通电,里面储存的数据就可以恒常保持。
然而,当电力供应停止时,SRAM储存的数据还是会消失(被称为volatile memory),这与在断电后还能储存资料的ROM或闪存是不同的。
SRAM主要用于二级高速缓存(Level2 Cache)。它利用晶体管来存储数据。与DRAM相比,SRAM的速度快,但在相同面积中SRAM的容量要比其他类型的内存小。
SRAM的速度快但昂贵,一般用小容量的SRAM作为更高速CPU和较低速DRAM 之间的缓存(cache).SRAM也有许多种。
(6)高速缓存缓冲存储器一般分为扩展阅读:
SRAM的问题:
1、采用FinFET晶体管的最新CMOS技术,单元尺寸的效率越来越低。
平面到FinFET的转变对SRAM单元的布局效率具有显着影响。使用FinFET的临界间距逐渐缩小导致SRAM单元尺寸减小迅速减慢。考虑到对更大的片上SRAM容量的不断增长的需求,这种情况的时机不会更糟。距离SRAM将占据DSA处理器大小的情况并不遥远。
2、从正电源通过SRAM单元流到地的漏电流。
其中很大一部分原因是亚阈值晶体管泄漏呈指数级温度激活,这意味着随着芯片变热,它会急剧增加。这导致能量浪费,因为它没有任何有用的工作。虽然通常称为静态功耗,但这种泄漏也会在SRAM处于有效使用状态时发生,并形成浪费能量的下限。
‘柒’ 高速缓冲存储器的组成结构
高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器, 由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多, 接近于CPU的速度。
主要由三大部分组成:
Cache存储体:存放由主存调入的指令与数据块。
地址转换部件:建立目录表以实现主存地址到缓存地址的转换。
替换部件:在缓存已满时按一定策略进行数据块替换,并修改地址转换部件。