在計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)中,存儲(chǔ)器是其中最重要的部分之一。存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件,它賦予計(jì)算機(jī)的記憶功能,保證正常工作。
計(jì)算機(jī)的內(nèi)存和外存別再分不清了
內(nèi)存,是大家對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)器的簡(jiǎn)稱,當(dāng)然,我們也可以叫內(nèi)部存儲(chǔ)器為主存。它是計(jì)算機(jī)中最重要的部件之一。 內(nèi)存是計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存放需要運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)的地方。計(jì)算機(jī)工作時(shí),是先把需要處理的數(shù)據(jù)從外存調(diào)入內(nèi)存,然后CPU再?gòu)膬?nèi)存中調(diào)取數(shù)據(jù);CPU處理完成當(dāng)前這些數(shù)據(jù)之后,又將數(shù)據(jù)送回到內(nèi)存中,之后才將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)又存入外存中。
大家熟悉的插在在主板內(nèi)存插槽的內(nèi)存條,它叫隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,英文是Random Access Memory,縮寫(xiě)為RAM,CPU要使用外存中的數(shù)據(jù)時(shí),先把數(shù)據(jù)存入RAM中,RAM再將數(shù)據(jù)傳給CPU處理。
說(shuō)到RAM,有一個(gè)和RAM縮寫(xiě)相似的ROM存取器又是什么呢? ROM是Read-Only Memory的縮寫(xiě),它叫只讀存儲(chǔ)器。ROM所存數(shù)據(jù),一般是裝入整機(jī)前事先寫(xiě)好的,整機(jī)工作過(guò)程中只能讀出,而不像RAM隨機(jī)存儲(chǔ)器那樣能快速地、方便地加以改寫(xiě)。ROM所存數(shù)據(jù)穩(wěn)定 ,斷電后所存數(shù)據(jù)也不會(huì)改變;其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,讀出較方便,因而常用于存儲(chǔ)各種固定程序和數(shù)據(jù)。舉個(gè)例子,主板上的ROM里面固化了一個(gè)基本輸入/輸出系統(tǒng),簡(jiǎn)稱為BIOS,它是個(gè)人電腦啟動(dòng)時(shí)加載的第一個(gè)軟件。BIOS它是一組固化到計(jì)算機(jī)內(nèi)主板上一個(gè)ROM芯片上的程序,它保存著計(jì)算機(jī)最重要的基本輸入輸出的程序、開(kāi)機(jī)后自檢程序和系統(tǒng)自啟動(dòng)程序,它可從CMOS中讀寫(xiě)系統(tǒng)設(shè)置的具體信息。
外存是相對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存及CPU緩存以外的外部存儲(chǔ)器,硬盤(pán),光盤(pán),U盤(pán)都是常用的外存。 外存上的數(shù)據(jù)一般斷電后仍然能保存數(shù)據(jù)。這里請(qǐng)大家注意下,在自己的個(gè)人電腦“我的電腦“界面中看到的C盤(pán)、D盤(pán)、E盤(pán)等這些都是外部存儲(chǔ)器,而不是內(nèi)存儲(chǔ)器。外存上保存的數(shù)據(jù)是暫時(shí)不使用的數(shù)據(jù)信息,比如你存在D盤(pán)中的電影和音樂(lè),你存放在U盤(pán)中的學(xué)習(xí)資料等等。外存儲(chǔ)器的容量很大,比內(nèi)存的容量要大得多。
內(nèi)存儲(chǔ)器速度快 價(jià)格貴,容量小,斷電 后內(nèi)存內(nèi)數(shù)據(jù)會(huì)丟失。它是在計(jì)算機(jī)工作過(guò)程中暫時(shí)存放需要處理的數(shù)據(jù)和計(jì)算的結(jié)果,就像剛才說(shuō)的你的書(shū)包,它是可是隨時(shí)更換其中的東西的,內(nèi)存中的數(shù)據(jù)也是隨時(shí)可以更換了,內(nèi)存它不用來(lái)長(zhǎng)久保存數(shù)據(jù)。而你要長(zhǎng)久保存一些數(shù)據(jù)信息的話,就需要使用外存儲(chǔ)器。外存儲(chǔ)器它的價(jià)格相對(duì)低些,容量大,但是讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的速度慢些, 斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失,所以它可以將你要長(zhǎng)久保存的信息保存起來(lái)。
內(nèi)存與外存的關(guān)鍵區(qū)別有哪些?
計(jì)算機(jī)內(nèi)存和外部存儲(chǔ)之間的主要區(qū)別是易失性和非易失性,以及性能和容量之間的差別。
易失性VS非易失性。 內(nèi)存,例如隨機(jī)存取內(nèi)存(RAM),是具有易失性的。這意味著當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí),數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。與之相反,外部存儲(chǔ)是非易失性的,因此即使沒(méi)有電源,它也能保存數(shù)據(jù)。
性能和容量。 在大多數(shù)情況下,外存比內(nèi)存的速度慢得多。而與外存不同的是,RAM直接通過(guò)更寬更快的總線連接到CPU。
計(jì)算機(jī)內(nèi)存提供了對(duì)數(shù)據(jù)的快速訪問(wèn),而外存提供了更大的容量。
下面,讓我們仔細(xì)看看計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中三個(gè)主要的存儲(chǔ)類型:主內(nèi)存、緩存和輔助存儲(chǔ)器(secondary memory)——其實(shí)“輔助存儲(chǔ)器”也可以說(shuō)就是外部存儲(chǔ)器。
主內(nèi)存(Primary Me****mory)
主內(nèi)存是隨機(jī)存取內(nèi)存(RAM),內(nèi)存芯片接收和處理CPU指令,用于計(jì)算和存儲(chǔ)命令。處理器寄存器每個(gè)都保存少量數(shù)據(jù),并與CPU交互執(zhí)行數(shù)學(xué)運(yùn)算以及發(fā)出數(shù)據(jù)操作指令。(只讀存儲(chǔ)器,或著叫ROM,位于BIOS芯片上。)
主內(nèi)存是CPU直接訪問(wèn)的易失性內(nèi)存。這個(gè)定義中包括了高速緩存內(nèi)存,但是主內(nèi)存是最常用的術(shù)語(yǔ),用來(lái)描述通過(guò)快速總線連接到CPU的DRAM內(nèi)存模塊。DRAM芯片存儲(chǔ)那些用于CPU計(jì)算的數(shù)據(jù)。RAM將計(jì)算作為一組指令傳遞給附加的/網(wǎng)絡(luò)中的存儲(chǔ)媒介。
主內(nèi)存是依賴于不間斷電源的易失性存儲(chǔ),所以當(dāng)CPU斷電時(shí),內(nèi)存和存儲(chǔ)在RAM中的任何數(shù)據(jù)都會(huì)丟失。在啟動(dòng)時(shí),系統(tǒng)訪問(wèn)操作系統(tǒng)并從存儲(chǔ)器中啟動(dòng)應(yīng)用程序,然后重新填充主內(nèi)存。盡管DRAM比高速緩存內(nèi)存的SRAM慢,但它的體系結(jié)構(gòu)以及與CPU的直接連接允許它傳輸數(shù)據(jù)的速度比輔助內(nèi)存或存儲(chǔ)快得多。
高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache Memory)
高速緩沖存儲(chǔ)器是一種用于高速數(shù)據(jù)處理的高速緩存。高速緩存內(nèi)存標(biāo)識(shí)位于主內(nèi)存中的重復(fù)指令和數(shù)據(jù),并將其復(fù)制到其內(nèi)存中。CPU不再為相同的指令和數(shù)據(jù)重復(fù)訪問(wèn)較慢的主內(nèi)存,而是訪問(wèn)更快的緩存。
緩存有時(shí)稱為CPU內(nèi)存,通常運(yùn)行在高性能的SRAM內(nèi)存模塊上。CPU可以訪問(wèn)更快的緩存內(nèi)存來(lái)運(yùn)行性能敏感的操作。高速緩存內(nèi)存通常集成在主板下,或者在不同的芯片上,通過(guò)總線與CPU互連。
高速緩存存儲(chǔ)器存儲(chǔ)CPU在計(jì)算機(jī)操作期間經(jīng)常訪問(wèn)的指令和數(shù)據(jù)。CPU可以更快地從高性能高速緩存中檢索這些重復(fù)信息,而不必從主內(nèi)存中訪問(wèn)這些信息。
為了達(dá)到這種性能水平,當(dāng)CPU處理數(shù)據(jù)和指令時(shí),它首先在主內(nèi)存之前查看緩存內(nèi)存。緩存內(nèi)存不是單塊的:多級(jí)緩存甚至更有效,因?yàn)镃PU可以在高緩存性能層或低緩存性能層對(duì)重復(fù)數(shù)據(jù)和指令進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。
輔助存儲(chǔ)器(Secondary Memory)
所謂的輔助存儲(chǔ)器實(shí)際上就是計(jì)算機(jī)的外部存儲(chǔ)器,系統(tǒng)將應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)保存在非易失性介質(zhì)上。CPU不能直接讀寫(xiě)外存的數(shù)據(jù)。它向RAM發(fā)送一個(gè)包含特定存儲(chǔ)地址的讀/寫(xiě)(或加載/存儲(chǔ))命令,存儲(chǔ)控制器接收命令并完成請(qǐng)求。
目前有許多不同類型的存儲(chǔ)介質(zhì),包括機(jī)械硬盤(pán)(HDD)、固態(tài)硬盤(pán)(SSD)、磁帶、指狀儲(chǔ)存器和光盤(pán)。磁帶在受監(jiān)管的行業(yè)中保持著在主動(dòng)歸檔存儲(chǔ)和高可用性存儲(chǔ)方面的使用價(jià)值。但是就目前來(lái)看,HDD和SSD是數(shù)據(jù)中心中最常見(jiàn)的存儲(chǔ)類型。
內(nèi)存和外存之間的關(guān)鍵區(qū)別
內(nèi)存: 易失性;內(nèi)存包括RAM中的緩存和主內(nèi)存。它正式包括存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器。與CPU非常接近的高性能數(shù)據(jù);SRAM比DRAM更貴;DRAM比外存更貴??缮?jí)的;與外部存儲(chǔ)介質(zhì)相比,價(jià)格昂貴。存儲(chǔ)CPU指令:使用頻繁重復(fù)的指令進(jìn)行緩存以提高效率,主要用于將CPU指令與其他計(jì)算機(jī)設(shè)備和組件進(jìn)行通信。
外存: 非易失性;盡管外存也是一種存儲(chǔ)類型,但它與緩存和主內(nèi)存不同,因?yàn)樗欠且资缘?。速度較慢,但能夠以更低的成本獲得更高的容量。可升級(jí)的;HDD成本在廣泛可接受的范圍內(nèi),而SSD的價(jià)格正在逐年降低,與HDD十分接近。
可存儲(chǔ)數(shù)據(jù),直到預(yù)定的數(shù)據(jù)被移動(dòng)或刪除。沒(méi)有電源的硬盤(pán)和磁帶將無(wú)限期地保存數(shù)據(jù)。無(wú)電源SSD可以保留數(shù)據(jù)長(zhǎng)達(dá)兩年,但實(shí)際上這段時(shí)間要短得多。
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