存儲器的分類及特點介紹

如今信息時代，存儲器和我們的生活息息相關，它保存著我們手機中的照片，電腦里的文件，銀行里的存款等等，已經完全離不開存儲器了。存儲器的主要功能是存儲程序和各種存儲器的主要功能是存儲程序和各種數據，并能在計算機運行過程中高速、自動地完成程序或數據的存取。那么存儲器有哪些分類?性能指標又有哪些?下面一起來看看：

1.分類方式

存儲器分類方式

1.1按存儲介質分

(1)半導體存儲器：用半導體器件組成的存儲器。U盤是半導體存儲器，U盤內集成的是Flash芯片，存儲介質為半導體。

(2)磁表面存儲器：用磁性材料做成的存儲器。

半導體存儲器

1.2按存儲方式分

(1)隨機存儲器：任何存儲單元的內容都能被隨機存取，且存取時間和存儲單元的物理位置無關。

(2)順序存儲器：只能按某種順序來存取，存取時間和存儲單元的物理位置有關。

1.3按存儲器的讀寫功能分

(1)只讀存儲器(ROM)：存儲的內容是固定不變的，只能讀出而不能寫入的半導體存儲器。

(2)隨機讀寫存儲器(RAM)：既能讀出又能寫入的半導體存儲器。

1.4按信息的可保存性分

(1)非永久記憶的存儲器：斷電后信息即消失的存儲器。

(2)永久記憶性存儲器：斷電后仍能保存信息的存儲器。

1.5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，目前通常采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。

高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器的比較

2.常見的存儲器

2.1高速緩存

高速緩存是隨機存取內存(RAM)的一種，其存取速度要比一般RAM來得快。當中央處理器(CPU)處理數據時，它會先到高速緩存中尋找，如果數據因先前已經讀取而暫存其中，就不需從內存中讀取數據。由于CPU的運行速度通常比主存儲器快，CPU若要連續存取內存的話，必須等待數個機器周期造成浪費。所以提供“高速緩存”的目的是適應CPU的讀取速度。如Intel的Pentium處理器分別在片上集成了容量不同的指令高速緩存和數據高速緩存，通稱為L1高速緩存(Memory)。L2高速緩存則通常是一顆獨立的靜態隨機存取內存(SRAM)芯片。

2.2動態隨機存儲器

一般計算機系統使用的隨機存取內存(RAM)可分動態與靜態隨機存取內存(SRAM)兩種，差異在于DRAM需要由存儲器控制電路按一定周期對存儲器刷新，才能維系數據保存，SRAM的數據則不需要刷新過程，在上電期間，數據不會丟失。

2.3鐵電存儲器

相對于其它類型的半導體技術而言，鐵電存儲器具有一些獨一無二的特性。傳統的主流半導體存儲器可以分為兩類--易失性和非易失性。易失性的存儲器包括靜態存儲器SRAM(staticrandomaccessmemory)和動態存儲器DRAM(dynamicrandomaccessmemory)。SRAM和DRAM在掉電的時候均會失去保存的數據。RAM類型的存儲器易于使用、性能好，可是它們同樣會在掉電的情況下會失去所保存的數據。

非易失性存儲器在掉電的情況下并不會丟失所存儲的數據。然而所有的主流的非易失性存儲器均源自于只讀存儲器(ROM)技術。正如你所猜想的一樣，被稱為只讀存儲器的東西肯定不容易進行寫入操作，而事實上是根本不能寫入。所有由ROM技術研發出的存儲器則都具有寫入信息困難的特點。這些技術包括有EPROM(幾乎已經廢止)、EEPROM和Flash。這些存儲器不僅寫入速度慢，而且只能有限次的擦寫，寫入時功耗大。

鐵電存儲器能兼容RAM的一切功能，并且和ROM技術一樣，是一種非易失性的存儲器。鐵電存儲器在這兩類存儲類型間搭起了一座跨越溝壑的橋梁--一種非易失性的RAM。

鐵電存儲器

2.4隨機存儲器

隨機存取內存，是內存(Memory)的一種，由計算機CPU控制，是計算機主要的儲存區域，指令和資料暫時存在這里。RAM是可讀可寫的內存，它幫助中央處理器(CPU)工作，從鍵盤(Keyboard)或鼠標之類的來源讀取指令，幫助CPU把資料(Data)寫到一樣可讀可寫的輔助內存(AuxiliaryMemory)，以便日后仍可取用，也能主動把資料送到輸出裝置，例如打印機、顯示器。RAM的大小會影響計算的速度，RAM越大，所能容納的資料越多，CPU讀取的速度越快。

2.5只讀存儲器

只讀存儲器，這種內存(Memory)的內容任何情況下都不會改變，計算機與使用者只能讀取保存在這里的指令，和使用儲存在ROM的數據，但不能變更或存入資料。ROM被儲存在一個非揮發性芯片上，也就是說，即使在關機之后記憶的內容仍可以被保存，所以這種內存多用來儲存特定功能的程序或系統程序。ROM儲存用來激活計算機的指令，開機的時候ROM提供一連串的指令給中央處理單元進行測試，在最初的測試中，檢查RAM位置(location)以確認其儲存數據的能力。此外其它電子組件包括鍵盤(Keyboard)、計時回路(timercircuit)以及CPU本身也被納入CPU的測試中。

2.6靜態隨機存取存儲器

靜態，指的是內存里面的數據可以長駐其中而不需要隨時進行存取。每6顆電子管組成一個位存儲單元，因為沒有電容器，因此無須不斷充電即可正常運作，因此它可以比一般的動態隨機處理內存處理速度更快更穩定，往往用來做高速緩存。

靜態隨機存取存儲器

2.7快閃存儲器

這是一種可以直接在主機板上修改內容而不需要將IC拔下的內存，當電源關掉后儲存在里面的資料并不會流失掉，在寫入資料時必須先將原本的資料清除掉，然后才能再寫入新的資料，缺點為寫入資料的速度太慢。

2.8可編程只讀存儲器

這是一種可以用刻錄機將資料寫入的ROM內存，但只能寫入一次，所以也被稱為“一次可編程只讀存儲器”(OneTimeProgarmmingROM，OTP-ROM)。PROM在出廠時，存儲的內容全為1，用戶可以根據需要將其中的某些單元寫入數據0(部分的PROM在出廠時數據全為0，則用戶可以將其中的部分單元寫入1)，以實現對其“編程”的目的。

2.9可擦可編程只讀存儲器

這是一種具有可擦除功能，擦除后即可進行再編程的ROM內存，寫入前必須先把里面的內容用紫外線照射它的IC卡上的透明視窗的方式來清除掉。這一類芯片比較容易識別，其封裝中包含有“石英玻璃窗”，一個編程后的EPROM芯片的“石英玻璃窗”一般使用黑色不干膠紙蓋住，以防止遭到陽光直射。

EPROM

2.10電可擦可編程只讀存儲器

功能與使用方式與EPROM一樣，不同之處是清除數據的方式，它是以約20V的電壓來進行清除的。另外它還可以用電信號進行數據寫入。這類ROM內存多應用于即插即用(PnP)接口中。

本文總結了存儲器的分類以及性能指標。隨著近年來的發展，存儲器的變化日新月異，各種新型存儲器進入市場，普及針對新型存儲器的維護方法已經迫在眉睫。

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