存储器分类
计算机存储器的分类
计算机存储器的分类存储器是指电脑为了保存程序和数据，在计算机系统中必不可少的硬件设备，它的主要作用是让计算机能够以非常快的速度进行操作。
即使当计算机断电或重新启动时，仍然可以存储在存储器中的程序和数据不会丢失，从而保证计算机有一个稳定的运行状态。
一般来说，存储器可以分为内存（Memory）和存储空间（Storage）两种。
二、内存的分类内存分为两种：主存（Main Memory）和高速缓存（Cache）。
1. 主存主存是用于存储程序和数据的最基本的存储器，也叫主存储器，它是计算机内部最重要的存储器，其主要功能是存储和提供程序和数据，可以实现快速存取。
主存大小的计量单位是字，每一个字有16个比特（bits）。
2. 高速缓存高速缓存是一种可以加速计算机运算的存储器，它通常位于计算机的中央处理器和主存之间。
它可以将程序和数据从主存中快速载入，以提高计算机的运算速度。
高速缓存有三种：L1 缓存（Level1 Cache），L2 缓存（Level2 Cache）和L3 缓存（Level3 Cache）。
三、存储空间的分类存储空间也可以分为两种：外部存储器和外部存储器，其中外部存储器是用于存储数据的长期存储器，可以保持存储的数据即使在计算机出现故障或掉电情况下也不会丢失，而外部存储器是一种可以用于储存数据的临时存储器。
1. 外部存储器外部存储器指的是可以存储大量数据的计算机外部存储设备，包括硬盘（Hard Drive），软盘（Floppy disk），记忆棒（Memory Stick），光盘（光碟CD-ROM）等。
外部存储器的容量几乎不受限制，可以大大提高计算机的运行速度。
2. 外部存储器外部存储器是一种比外部存储器更小的临时数据存储设备，其功能是将数据从计算机快速读取或写入，通常包括磁带（Tape），U 盘（USB Flash Drive），移动硬盘（Mobile Hard Drive）等。
存储器的分类与选择
存储器的分类与选择存储器是计算机系统中重要的组成部分，它用于存储和读取数据。
在计算机发展的过程中，存储器也经历了多个阶段的发展与改进。
本文将介绍存储器的分类及如何选择适合自己需求的存储器。
一、存储器的分类1. 随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）：RAM是计算机中最常见的存储器类型，其特点是可以随机存取数据，并且读写速度快。
目前，常见的RAM包括动态随机存取存储器（Dynamic RAM，简称DRAM）和静态随机存取存储器（Static RAM，简称SRAM）。
2. 只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）：ROM是一种只能读取数据而不能写入数据的存储器。
它的内容在制造过程中被固化，无法更改。
常见的ROM包括只读存储器（Read-Only Memory，简称PROM）、可擦写可编程只读存储器（Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM）和电可擦可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM）。
3. 快闪存储器（Flash Memory）：快闪存储器是一种介于RAM和ROM之间的存储器类型。
它有着类似于RAM的读写速度，同时又可以像ROM一样保持数据的稳定性。
快闪存储器被广泛应用于个人电脑、平板电脑、智能手机等电子设备中。
二、如何选择存储器在选择存储器时，我们需要根据自己的需求来确定合适的存储器类型和规格。
1. 容量：首先，我们需要根据自己的需求确定所需的存储容量。
如果只是进行简单的办公、上网等任务，较小的存储容量可能已经足够。
但是，如果需要处理大量的数据、运行复杂的软件或者进行大型游戏，较大的存储容量将更加适合。
2. 读写速度：除了容量外，读写速度也是一个需要考虑的因素。
如果你需要进行大量的数据传输或者执行高性能的任务，选择读写速度较快的存储器将能提升工作效率。
存储器的分类及特点
程序存储器是指ROM半导体存储器，主要特点是断电后，保存在存储器中的信息不会丢失。
保存信息不用刷新，计算机操作时只能进行读操作，因此叫做只读半导体存储器一般主要用来存放计算机的程序代码。
种类有：
1 掩模程序存储器ROM 由生产商排版写程序，适合批量生产程序不能再修改使用起来不够灵活。
2紫外线可擦除的程序存储器EPROM: 可以由用户烧写程序也可以随时用紫外线照射来擦除
成空白芯片可以反复使用。
3电擦除程序存储器EEPROM 即也叫E2PROM 可以反复擦除跟紫外线可擦除相比擦除方便擦除时间更快
4一次性写入的PROM, 可以用户自己写入程序但只能写入一次不能再擦除成本低适合批量生产
5闪存Flash : 非易失随机访问存储器(NVRAM)的俗称（不是只读存储器）写速度远远高于电擦除程序存储器EEPROM 。
片上计算机系统05-存储器
只读存储器（Read Only Memory）
– 非易失性 – 掩膜型只读存储器（ROM）、可编程只读存 储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器 （EPROM）、电可擦除可编程只读存储器 （EEPROM）、闪速存储器（Flash Memory） 紫外线接收窗
一、存储器分类
1、按存储介质分类
– 半导体存储器：TTL、MOS – 磁表面存储器：磁盘、磁带、磁鼓 – 磁芯存储器：硬磁材料的环状元件 – 光盘存储器：激光、磁光
易失
体积小、功耗低、存取时间短、易失性。
非 易 失
2、按数据保存方式分类
随机存储器（Random Access Memory）
– 易失性 – 静态随机存储器、动态随机存储器
地址空间
逻辑地址 物理地址 虚地址（逻辑地址）：程序员编程时采用 0 1 2 3 4 5 6 7
的地址（相对地址），地址空间大于实际 MOV AX, #4 20 MOV AX, #4 主存。 MOV BX, #2 21 MOV BX, #2 MOV CX, #6 实地址（物理地址）：主存的实际地址 22 MOV CX, #6 JMP 6 23 JMP 26 AND AX, #23 虚 硬件：MMU 实 24 AND AX, #23 AND BX, #22 地 地 软件： OS 25 AND BX, #22 MOV DX,址 #3 址MOV DX, #3 26 SUB DX, AX 27 SUB DX, AX
3、按数据存取方式分类
直接访问：
– 访问时间不随访问位置而变化。 – 内存
串行访问：
– 访问时间随访问位置而变化。 – 磁带（顺序访问）
存储器的分类与特点
存储器的分类与特点在计算机科学领域中，存储器是一个关键的概念，它用于存储和获取数据。
存储器根据其特性和使用场景的不同可以被分为几种不同的类型。
本文将介绍存储器的分类以及各种类型存储器的特点。
一、主存储器主存储器是计算机系统中最重要的一种存储器，它用于存储正在执行的程序和数据。
主存储器又被分为两种类型：随机访问存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
1. 随机访问存储器（RAM）随机访问存储器是一种易失性存储器，其中的数据可以被随机地读取和写入。
RAM的特点是访问速度快，但当电源关闭时，其中的数据将会丢失。
它可以根据存储单元的物理结构进一步分为静态随机访问存储器（SRAM）和动态随机访问存储器（DRAM）。
- 静态随机访问存储器（SRAM）：SRAM使用触发器来存储数据，保持数据的稳定性。
由于它不需要刷新电路，所以访问速度比DRAM更快。
然而，SRAM的成本较高，存储密度较低。
- 动态随机访问存储器（DRAM）：DRAM使用电容来存储数据，需要周期性地刷新来重新存储数据。
尽管DRAM的速度相对较慢，但它更加节省空间和成本。
2. 只读存储器（ROM）只读存储器是一种非易失性存储器，其中的数据在加电之后仍然保持不变。
ROM的数据通常是由制造商在生产过程中编写好的，用户无法对其进行修改。
它可以分为光盘只读存储器（CD-ROM）和闪存只读存储器（ROM）两种类型。
- 光盘只读存储器（CD-ROM）：CD-ROM使用激光技术来读取数据，它通常用于存储大量的音频和视频数据。
- 闪存只读存储器（ROM）：ROM可以被多次擦写和编程，相较于传统的EPROM（可擦可编程只读存储器），其擦写操作更加方便。
二、辅助存储器辅助存储器是主存储器之外的一种存储器类型，用于存储和检索大容量的数据和程序。
辅助存储器也可以分为多种类型，例如硬盘驱动器、固态硬盘和闪存驱动器等。
1. 硬盘驱动器硬盘驱动器是计算机系统中最常见的辅助存储器设备。
计算机存储器的分类及其特点
计算机存储器的分类及其特点在现代计算机中，存储器扮演着重要的角色，它用于存储和检索数据，是计算机的核心组件之一。
计算机存储器根据其工作原理、存储介质和使用方式的不同，可以划分为多种不同的类型。
本文将详细介绍计算机存储器的不同分类及其特点。
1. 随机访问存储器（RAM）随机访问存储器（Random Access Memory，RAM）是计算机最常用的存储器类型之一。
它的特点如下：- 可以随机读写数据，读写速度快。
- 存储的数据在断电之后会丢失，需要持续供电维持数据。
- 实现了数据的随机访问，可以快速定位和读取需要的数据。
2. 只读存储器（ROM）只读存储器（Read-Only Memory，ROM）是一种只能读取而不能写入数据的存储器。
它的特点如下：- 存储的数据在断电之后不会丢失，具有非易失性。
- 内置存储的数据通常是固化的，无法修改。
- 用于存储一些固定的系统程序和数据，如计算机的启动程序（BIOS）。
3. 快速存储器（Cache）快速存储器（Cache）是位于计算机处理器和内存之间的一层高速存储器，用于加快数据的访问速度。
它的特点如下：- 存储的是最近频繁访问的数据，以提高计算机性能。
- 通过减少内存和处理器之间的数据传输次数，减少了延迟。
- 分为一级缓存（L1 Cache）和二级缓存（L2 Cache），速度递减。
4. 磁盘存储器（Disk）磁盘存储器是一种永久性存储器，被用于存储大量的数据和程序。
它的特点如下：- 存储介质通常是磁盘或固态硬盘（SSD）。
- 可以永久保存数据，即便断电也不会丢失。
- 通过机械臂的移动读取和写入数据，速度相对较慢。
5. 光盘存储器（CD/DVD）光盘存储器主要用于存储音频、视频、软件等大容量的数据。
它的特点如下：- 存储介质是光盘，通过激光读取数据。
- 数据容量较大，可以存储数GB的数据。
- 只能进行顺序读取，无法进行随机读取。
6. 固态存储器（SSD）固态存储器（Solid-State Drive，SSD）正逐渐取代传统的机械式硬盘，成为一种新型的存储器。
计算机存储器的分类及特点
计算机存储器的分类及特点1.主存储器主存储器也被称为内存，是计算机系统中最重要的存储设备之一、主存储器通常由半导体材料制成，可以随机访问任意地址。
主存储器是计算机系统中CPU和其他设备进行数据交换的地方，速度快、容量大。
主存储器主要分为两种类型：-随机存取存储器（RAM）：RAM是指容量大小可任意存取的存储器。
它是计算机系统中临时存储数据和程序的地方，以供CPU进行处理。
RAM主要包括静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种类型。
SRAM速度快、易于控制，但价格高；DRAM价格较便宜，但速度较慢、容易失去数据。
-只读存储器（ROM）：ROM是指只读存储器，其中的数据一旦存储就无法更改。
ROM中存储了计算机系统的固件和初始化程序，如BIOS。
ROM不需要外部电源即可保存数据，具有非易失性的特点。
主存储器是计算机系统中数据存取最快的存储设备，但容量相对较小且价格较高。
2.辅助存储器辅助存储器是计算机系统中用于长期存储数据和程序的设备。
辅助存储器通常容量较大，但访问速度较慢。
辅助存储器主要有以下几种类型：-磁盘存储器：磁盘存储器是目前最常见的辅助存储器，如硬盘、软盘等。
磁盘存储器使用磁性材料来存储数据，具有容量大、价格低廉的特点。
但磁盘存储器的读写速度相对较慢，需要通过磁头来移动和定位数据。
-光盘存储器：光盘存储器使用激光来读取和写入数据，主要有CD、DVD和蓝光光盘等。
光盘存储器具有高容量、便携性好等特点，但读写速度比磁盘存储器略慢。
-闪存存储器：闪存存储器是一种基于固态存储技术的非易失性存储设备，如USB闪存盘、固态硬盘等。
闪存存储器具有读写速度快、功耗低、抗震动等特点，但价格相对较高。
-磁带存储器：磁带存储器是一种适合大容量数据备份和存储的辅助存储器。
磁带存储器的读写速度较慢，主要用于长期存储备份数据。
辅助存储器容量大、价格相对较低，可以长期保存数据和程序，但访问速度较慢。
3.缓存存储器缓存存储器是位于CPU内部的一种高速缓存，用来提高CPU与主存储器之间数据传输的效率。
存储器的分类和主要性能指标(微机原理)
西南大学电子信息工程学院
19
第6章 半导体存储器及接口 §6.3 SRAM、ROM与CPU的连接方法 ⒈要解决的技术问题 ⑴ SRAM、ROM的速度要满足CPU的读/写要求； ⑵ SRAM、ROM的字数和字长要与系统要求一致； ⑶ 所构成的系统存储器要满足CPU自启动和正常运行条件。 ⒉存储器扩展技术 当单个存储器芯片不能满足系统字长或存储单元个数 的要求时，用多个存储芯片的组合来满足系统存储容量的 需求。这种组合就称为存储器的扩展。 存储器扩展的几种方式： ⑴位扩展 当单个存储芯片的字长（位数）不能满足要求时，就 需要进行位扩展。
按工作方式分按制造工艺分按存储机理分双极型ram随机存取存储器静态读写存储器sramram金属氧化物型mosram动态读写存储器dramromprom只读存储器epromr0m半导体存储器及接口西南大学电子信息工程学院22内存储器的主要性能指标内存储器的主要性能指标内存储容量内存储容量表示一个计算机系统内存储器存储数据多少的指标
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第6章 半导体存储器及接口 ③芯片容量
是指一片存储器芯片所具有的存储容量。
例如： SRAM芯片6264的容量为8K×8bit，即它有8K个 单元，每个单元存储8位（一个字节）二进制数据。 DRAM芯片NMC4l256的容量为256K×lbit，即它 有256K个单元，每个单元存储1位二进制数据。 ⑵最大存取时间 内存储器从接收寻找存储单元的地址码开始， 到它取出或存入数码为止所需要的最长时间。
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第6章 半导体存储器及接口 ②地址分配 要考虑CPU自启动条件，在8088系统中存储器操作时IO/M=0， ROM要包含0FFFF0H单元，正常运行时要用到中断向量区 0000:0000-0000:003FFH，所以RAM要包含这个区域。
存储器的分类
由于SAM和DAM的存取时间都与存储体的物理位置有关，所以又可以把它们统称为串行访问存储器。
（5）相联存储器（Content Addressable Memory，CAM）。CAM是一种特殊的存储器，是一种基于数据内容进行访问的存储设备。当对其写入数据时，CAM能够自动选择一个未用的空单元进行存储；当要读出数据时，不是给出其存储单元的地址，而是直接给出该数据或者该数据的一部分内容。CAM对所有的存储单元中的数据同时进行比较并标记符合条件的所有数据以供读取。由于比较是同时、并行进行的，所以这种基于数据内容进行读写的机制，其速度比基于地址进行读写的方式要快许多。
3.1 存储器存放程序和数据。目前，构成存储器的存储介质使用半导体器件和磁性材料。根据存储材料的不同及存储器的使用方法不同，存储器又有多种不同的分类方法。
1．按存储介质分类
如果将存储器按照其存储介质来分类，可以分为如下四类。
（1）磁芯存储器。采用具有矩形磁滞回线的铁氧体磁性材料，利用两种不同的剩磁状态表示1或0。一颗磁芯存放一个二进制位，成千上万颗磁芯组成磁芯体。磁芯存储器的特点是信息可以长期存储，不会因断电而丢失；但磁芯存储器的读出是破坏性读出，即不论磁芯原存的内容为0还是1，读出之后磁芯的内容一律变为0，因此需要再重写一次，这就额外地增加了操作时间。由于磁芯存储器容量小、速度慢、体积大、可靠性低，从20世纪70年代开始，已被半导体存储器逐渐取代。
（2）半导体存储器。采用半导体器件制造的存储器，主要有MOS（金属-氧化物-半导体）型存储器和双极型存储器两大类。MOS型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜、存取速度较慢等特点；双极型存储器具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点。半导体RAM存储的信息会因为断电而丢失。
计算机存储器的分类
计算机存储器的分类计算机存储器是计算机硬件中重要的组成部分，用于存储和读取数据。
根据存储数据的方式和特点，计算机存储器可以分为主存储器、辅助存储器、高速缓存和寄存器等几种类型。
一、主存储器主存储器（Main Memory）是计算机中最重要的存储器之一，也是CPU直接访问的存储器。
主存储器通常采用半导体存储器芯片制成，常见的有动态随机存取存储器（DRAM）和静态随机存取存储器（SRAM）。
主存储器的特点是读写速度快，但容量有限，数据在断电时会丢失。
二、辅助存储器辅助存储器（Auxiliary Memory）用于长期存储大量的数据和程序。
辅助存储器的容量较大，但读写速度相对较慢。
常见的辅助存储器包括硬盘、光盘、磁带等。
硬盘是计算机中最常见的辅助存储器，具有容量大、价格低廉的优点。
三、高速缓存高速缓存（Cache）是位于CPU和主存储器之间的一种存储器，用于提高计算机的运行速度。
由于CPU的运算速度远远快于主存储器的读写速度，所以引入高速缓存可以减少CPU等待数据的时间。
高速缓存分为一级缓存和二级缓存，一级缓存通常集成在CPU中，而二级缓存则位于CPU和主存储器之间。
高速缓存的容量较小，但读写速度非常快。
四、寄存器寄存器（Register）是CPU内部最快的存储器，用于存储指令和数据。
寄存器的容量非常有限，但读写速度极快。
寄存器主要用于存储CPU当前执行的指令和数据，以及临时存储运算结果等。
以上是根据存储器的特点和用途对计算机存储器进行的分类。
在实际应用中，不同类型的存储器相互配合，共同完成计算机的数据存储和读取工作。
主存储器作为计算机的主要存储介质，负责存储正在运行的程序和数据；辅助存储器则用于长期存储大量的数据和程序；高速缓存用于提高计算机的运行速度，减少CPU等待数据的时间；寄存器则承担着临时存储和传输数据的任务。
在计算机存储器的发展中，随着技术的进步，存储器的容量越来越大，读写速度也越来越快。
计算机存储器的几种类型与特点
计算机存储器的几种类型与特点计算机存储器是一种重要的硬件设备，用于存储和读取数据。
根据存储器的特点和类型，可以分为多种不同的存储器。
接下来，我将详细介绍计算机存储器的几种类型和特点。
一、RAM（随机存取存储器）1. 特点：- 读取和写入速度快- 是临时存储器，通电后存储的数据会被清除- 数据的存储和检索是随机的，可以直接访问任意位置- 成本较高2. 分类：- SRAM（静态随机存取存储器）：采用触发器来存储每个位的值，速度快但容量小。
- DRAM（动态随机存取存储器）：采用电容存储每个位的电荷量，速度较慢但容量大。
二、ROM（只读存储器）1. 特点：- 只能读取，无法写入数据- 数据永久保存，通电后不会丢失- 适用于存储常用的程序和固定的数据- 成本较低2. 分类：- PROM（可编程只读存储器）：一次性编程，无法擦除和重新编程。
- EPROM（可擦除可编程只读存储器）：可以使用紫外线擦除并重新编程。
- EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）：可以通过电子方式擦除并重新编程。
三、Cache（高速缓存）1. 特点：- 存储器层次结构中的一层，位于CPU和主存之间- 用于加快CPU对数据的访问速度- 存储最近经常访问的数据和指令- 容量比主存小，但访问速度更快2. 分类：- L1 Cache：位于CPU内部，速度最快，容量较小。
- L2 Cache：位于CPU外部，但仍与CPU紧密相连，速度次于L1 Cache，容量更大。
- L3 Cache：位于CPU和主存之间，速度略慢，容量最大。
四、硬盘1. 特点：- 可持久存储大量的数据- 读取和写入速度相对较慢- 适用于长期存储数据和文件- 成本较低2. 分类：- 机械硬盘：通过盘片和机械臂进行数据的读写。
- 固态硬盘：使用闪存芯片存储数据，速度更快但容量较小。
五、光盘1. 特点：- 使用激光读写数据- 存储容量较大- 适用于存储大量影音、文档等数据- 成本适中2. 分类：- CD（光盘）：存储容量较小（约700MB）。
存储器分类
内存的种类是非常多的，从能否写入的角度来分，就可以分为RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)这两大类。
每一类别里面有分别有许多种类的内存。
一、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)RAM的特点是：电脑开机时，操作系统和应用程序的所有正在运行的数据和程序都会放置其中，并且随时可以对存放在里面的数据进行修改和存取。
它的工作需要由持续的电力提供，一旦系统断电，存放在里面的所有数据和程序都会自动清空掉，并且再也无法恢复。
根据组成元件的不同，RAM内存又分为以下十八种：01.DRAM（Dynamic RAM，动态随机存取存储器）：这是最普通的RAM，一个电子管与一个电容器组成一个位存储单元，DRAM 将每个内存位作为一个电荷保存在位存储单元中，用电容的充放电来做储存动作，但因电容本身有漏电问题，因此必须每几微秒就要刷新一次，否则数据会丢失。
存取时间和放电时间一致，约为2~4ms。
因为成本比较便宜，通常都用作计算机内的主存储器。
02.SRAM（Static RAM，静态随机存取存储器）静态，指的是内存里面的数据可以长驻其中而不需要随时进行存取。
每6颗电子管组成一个位存储单元，因为没有电容器，因此无须不断充电即可正常运作，因此它可以比一般的动态随机处理内存处理速度更快更稳定，往往用来做高速缓存。
03.VRAM（Video RAM，视频内存）它的主要功能是将显卡的视频数据输出到数模转换器中，有效降低绘图显示芯片的工作负担。
它采用双数据口设计，其中一个数据口是并行式的数据输出入口，另一个是串行式的数据输出口。
多用于高级显卡中的高档内存。
04.FPM DRAM（Fast Page Mode DRAM，快速页切换模式动态随机存取存储器）改良版的DRAM，大多数为72Pin或30Pin的模块。
传统的DRAM在存取一个BIT的数据时，必须送出行地址和列地址各一次才能读写数据。
而FRM DRAM 在触发了行地址后，如果CPU需要的地址在同一行内，则可以连续输出列地址而不必再输出行地址了。
简述计算机存储器的分类
简述计算机存储器的分类
计算机存储器是计算机系统中用于存储数据和指令的设备。
根据功能和性质的不同，计算机存储器可以分为以下几类：
1. 主存储器（主存）：也称为内存，是计算机中用于存储当前运行程序和数据的地方。
主存储器读写速度快，容量一般较大，但是断电即丢失数据。
2. 辅助存储器：辅助存储器是用来存储大量的永久性数据的设备。
常见的辅助存储器包括硬盘驱动器（HDD）、固态硬盘（SSD）、光盘、磁带等。
辅助存储器容量大，断电不丢失数据，但是读写速度较主存慢。
3. 高速缓存（缓存）：高速缓存是位于主存和中央处理器（CPU）之间的一个存储器层级，用于提高存取速度。
它存储最常用的数据和指令，以减少对主存的访问次数。
高速缓存容量较小，读写速度比主存快。
4. 高速寄存器：高速寄存器位于CPU内部，是最快的存储器
类型。
它用来存储最经常使用的数据和指令，供CPU直接访问。
高速寄存器容量非常有限。
这些存储器类型在计算机系统中共同协作，实现数据的存储和处理。
不同存储器类型的组合，可以根据计算机系统的需求来设计，以达到最佳的性能和成本效益。
计算机组成原理4第四章存储器PPT课件精选全文
4.2
11
4.2
请问： 主机存储容量为4GB，按字节寻址，其地址线 位数应为多少位？数据线位数多少位？ 按字寻址（16位为一个字）,则地址线和数据线 各是多少根呢？
12
数据在主存中的存放
设存储字长为64位（8个字节），即一个存 取周期最多能够从主存读或写64位数据。
读写的数据有4种不同长度:
字节 半字 单字 双字
34
3. 动态 RAM 和静态 RAM 的比较
主存
DRAM
SRAM
存储原理
电容
触发器
集成度
高
低
芯片引脚
少
多
功耗
小
大
价格
低
高
速度
慢
快
刷新
有
无
4.2
缓存
35
内容回顾: 半导体存储芯片的基本结构 4.2
…… ……
地
译
存
读
数
址
码
储
写
据
线
驱
矩
电
线
动
阵
路
片选线
读/写控制线
地址线（单向） 数据线（双向） 芯片容量
D0
…… D 7
22
(2) 重合法（1K*1位重合法存储器芯片）
0 A4
0,00
…
0,31
0 A3
X 地
X0
32×32
… …
0址
矩阵
A2
译
0码
31,0
…
31,31
A1
器 X 31
0 A0
Y0 Y 地址译码器 Y31 A 9 0A 8 0A 7 0A 6 0A 5 0
存储器调研报告
存储器调研报告在当今数字化的时代，存储器作为数据存储的核心组件，其重要性不言而喻。
从个人电脑、智能手机到大型数据中心，存储器在各个领域都发挥着关键作用。
为了深入了解存储器的现状和发展趋势，本次调研对存储器市场进行了全面的分析。
一、存储器的分类存储器主要分为两大类：易失性存储器和非易失性存储器。
易失性存储器在断电后数据会丢失，其中最常见的是随机存取存储器（RAM），包括动态随机存取存储器（DRAM）和静态随机存取存储器（SRAM）。
DRAM 是目前计算机系统中最常用的主存，具有较高的存储密度和较低的成本，但速度相对较慢。
SRAM 速度快，但成本高、存储密度低，通常用于高速缓存。
非易失性存储器在断电后数据不会丢失，包括闪存（Flash Memory）、只读存储器（ROM）、硬盘驱动器（HDD）和固态硬盘（SSD）等。
闪存广泛应用于智能手机、平板电脑和 USB 闪存盘等设备中。
ROM 常用于存储固化的程序和数据，如计算机的 BIOS。
HDD 是传统的大容量存储设备，但由于其机械结构，读写速度相对较慢，且容易受到震动的影响。
SSD 则凭借其高速读写、低功耗和抗震动等优点，逐渐取代 HDD 在许多应用中的地位。
二、存储器的市场现状目前，存储器市场竞争激烈，主要供应商包括三星、海力士、美光等。
这些巨头在技术研发、生产规模和市场份额方面占据着主导地位。
DRAM 市场，三星、海力士和美光三大厂商占据了绝大部分市场份额。
随着云计算、大数据和人工智能等技术的发展，对 DRAM 的需求持续增长，尤其是在数据中心领域。
闪存市场同样由少数几家厂商主导。
三星在闪存市场也处于领先地位，其 NAND 闪存技术不断创新。
同时，随着智能手机和固态硬盘市场的迅速发展，闪存的需求也在不断增加。
在国内，虽然存储器产业起步较晚，但近年来发展迅速。
一些企业如长江存储在闪存领域取得了一定的突破，逐渐在市场中占据一席之地。
三、存储器的技术发展趋势1、存储密度的不断提高随着半导体工艺的不断进步，存储器的存储密度持续增加。
第五章 存储器
A• 4 0• … • 1• 0• … • 1•
A• 3 0• … • 1• 0• … • 1•
A• 2 0• … • 1• 0• … • 1•
A• 1 0• … • 1• 0• … • 1•
A 0 0 … 1 0 … 1
• • • • • •
× • × • × • × • × • × •
9
× • × • × • × • × • × •
线性选择方式、部分译码方式、全译码方式
下面通过举例说明（以8088CPU为例）
1、线性选择方式
片间寻址原则：用CPU高位地址线的一根或某几根
组合形成片选信号。
例5-1：使用SRAM芯片Intel6264 （8K×8位）组成16K×8的存储器 系统，设计6264与8088CPU的硬件 连接图，并分析各芯片的地址范围
刷新地址 计数器 地址 多路器
地址总线
地址
CPU
刷新定时器 读/写 仲裁 电路 RAS 定时 CAS 发生器 WR
DRAM
数据缓冲器
图5-6 DRAM控制器逻辑框图
三、高速缓冲存储器（Cache） 主要由硬件来实现，对程序员是透明的。
理解： •Cache的基本概念； •基本工作原理； •命中率； •Cache的分级体系结构
Vcc /WE CE2 A3 A2 A1 /OE A0 /CE1 IO7 IO6 IO5 IO4 IO3
其中： A12~A0：地址线
IO7~IO0：数据线
/WE：写允许信号,低电平有效
/OE：读允许信号,低电平有效
/CE1,CE2：片选 Vcc：+5V, GND：地
图5-3 6264芯片管脚图
下图为6264芯片与CPU的连接：
存储器的分类与功能
存储器的分类与功能存储器是计算机中的重要组成部分，它用于存储数据和指令。
根据存储介质和工作特性的不同，存储器可以分为多种类型，并具有各自特定的功能。
本文将对存储器的分类与功能进行详细介绍。
一、按照存储介质分类1. 内存（主存）内存是计算机中最常用的存储器类型，它主要用于存储程序和数据，供CPU直接读写。
内存按照存储单元的构造又可分为静态内存和动态内存。
静态内存（SRAM）速度快、稳定可靠，但成本高；动态内存（DRAM）容量大、成本低，但速度相对较慢。
2. 磁盘磁盘是计算机中用于长期存储数据的存储器。
它的存储介质可以是硬盘、软盘、磁带等。
磁盘具有容量大、速度较慢、非易失性等特点，可存储大量的文件和操作系统。
3. 光盘光盘是利用激光技术读取和写入数据的存储介质。
根据存储密度和存储使用方式的不同，光盘可以分为CD、DVD、BD等多种类型。
光盘具有大容量、长期保存、可读写等特点，广泛应用于储存音视频文件和软件安装。
4. 固态硬盘（SSD）固态硬盘是一种基于闪存芯片的存储器，与传统的机械硬盘相比，它具有更快的读写速度、更小的体积和更低的能耗。
固态硬盘可分为SATA固态硬盘和NVMe固态硬盘，广泛应用于个人电脑和服务器。
二、按照功能分类1. 主存主存是计算机中用于存储程序和数据的重要组件，供CPU直接读取和写入。
主存具有读写速度快、容量较小、易失性等特点，需要持续供电维持数据。
监控计算机的运行状态时，我们通常会查看主存的占用情况。
2. 辅助存储器辅助存储器主要用于长期存储大量数据和文件，主要包括磁盘、光盘、固态硬盘等。
辅助存储器具有容量大、数据持久性、非易失性等特点，可作为主存的补充，扩展存储空间。
3. 高速缓存存储器高速缓存存储器（Cache）位于CPU和内存之间，用于存储CPU频繁访问的数据和指令。
高速缓存具有读写速度极快、容量较小的特点，能够提高计算机的运行速度。
4. 只读存储器只读存储器（ROM）中存储了计算机启动和基本输入输出系统（BIOS）等固化的程序和数据，通常无法进行写入操作。
计算机存储器的分类及性能比较
计算机存储器的分类及性能比较一、引言计算机存储器作为计算机系统中的关键部件，承担着数据存储和读写的重要任务。
根据存储介质、访问速度和成本等因素的不同，存储器可以分为多种类型。
本文就计算机存储器的分类及其性能进行详细介绍和比较。
二、主存储器1. 内存条（RAM）- 分为动态RAM（DRAM）和静态RAM（SRAM）- DRAM容量大、成本低，但速度慢- SRAM速度快、耗电量少，但成本高2. 虚拟内存（Virtual Memory）- 是主存容量扩展的一种技术- 将较少使用的数据存放在硬盘，节省主存空间- 读写速度较慢，但是大大扩展了主存的实际容量三、辅助存储器1. 硬盘- 常见的机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）- HDD容量大、成本低，但读写速度较慢，机械结构易损坏- SSD读写速度快、反应时间小，但容量相对较小且成本高2. 光盘- CD、DVD和蓝光光盘等- 容量较小，适合存储音视频文件，但读写速度相对较慢3. U盘- 轻便、易用，适合携带和传输数据- 容量较小，读写速度受到USB接口限制，但价格相对较低四、性能比较1. 访问速度- 内存条的访问速度最快，几纳秒级别- SSD访问速度较快，毫秒级别- 光盘和U盘的访问速度较慢，几秒到几十秒级别2. 容量- 辅助存储器的容量相对较大，可达数TB- 内存条的容量相对较小，一般几GB至几十GB不等3. 成本- 内存条相对较便宜，按单位容量计算价格相对较低- SSD价格逐年下降，但相对较高- 光盘和U盘价格相对较低，但容量有限五、应用场景和总结1. 内存条适用于运行中的程序和数据存储，适合对速度和实时性要求高的计算任务2. SSD适用于需要快速启动和读写的场景，如操作系统、数据库等3. 光盘和U盘适用于传输、备份和存储一些小型文件和个人资料综上所述，计算机存储器的分类及性能表现各有优劣，根据实际需求选择合适的存储设备，能够满足不同场景的需求。
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内存的种类是非常多的，从能否写入的角度来分，就可以分为RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)这两大类。
每一类别里面有分别有许多种类的内存。
一、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)RAM的特点是：电脑开机时，操作系统和应用程序的所有正在运行的数据和程序都会放置其中，并且随时可以对存放在里面的数据进行修改和存取。
它的工作需要由持续的电力提供，一旦系统断电，存放在里面的所有数据和程序都会自动清空掉，并且再也无法恢复。
根据组成元件的不同，RAM内存又分为以下十八种：01.DRAM（Dynamic RAM，动态随机存取存储器）：这是最普通的RAM，一个电子管与一个电容器组成一个位存储单元，DRAM 将每个内存位作为一个电荷保存在位存储单元中，用电容的充放电来做储存动作，但因电容本身有漏电问题，因此必须每几微秒就要刷新一次，否则数据会丢失。
存取时间和放电时间一致，约为2~4ms。
因为成本比较便宜，通常都用作计算机内的主存储器。
02.SRAM（Static RAM，静态随机存取存储器）静态，指的是内存里面的数据可以长驻其中而不需要随时进行存取。
每6颗电子管组成一个位存储单元，因为没有电容器，因此无须不断充电即可正常运作，因此它可以比一般的动态随机处理内存处理速度更快更稳定，往往用来做高速缓存。
03.VRAM（Video RAM，视频内存）它的主要功能是将显卡的视频数据输出到数模转换器中，有效降低绘图显示芯片的工作负担。
它采用双数据口设计，其中一个数据口是并行式的数据输出入口，另一个是串行式的数据输出口。
多用于高级显卡中的高档内存。
04.FPM DRAM（Fast Page Mode DRAM，快速页切换模式动态随机存取存储器）改良版的DRAM，大多数为72Pin或30Pin的模块。
传统的DRAM在存取一个BIT的数据时，必须送出行地址和列地址各一次才能读写数据。
而FRM DRAM 在触发了行地址后，如果CPU需要的地址在同一行内，则可以连续输出列地址而不必再输出行地址了。
由于一般的程序和数据在内存中排列的地址是连续的，这种情况下输出行地址后连续输出列地址就可以得到所需要的数据。
FPM将记忆体内部隔成许多页数Pages，从512B到数KB不等，在读取一连续区域内的数据时，就可以通过快速页切换模式来直接读取各page内的资料，从而大大提高读取速度。
在96年以前，在486时代和PENTIUM时代的初期，FPM DRAM被大量使用。
05.EDO DRAM（Extended Data Out DRAM，延伸数据输出动态随机存取存储器）这是继FPM之后出现的一种存储器，一般为72Pin、168Pin的模块。
它不需要像FPM DRAM那样在存取每一BIT 数据时必须输出行地址和列地址并使其稳定一段时间，然后才能读写有效的数据，而下一个BIT的地址必须等待这次读写操作完成才能输出。
因此它可以大大缩短等待输出地址的时间，其存取速度一般比FPM模式快15%左右。
它一般应用于中档以下的Pentium主板标准内存，后期的486系统开始支持EDO DRAM，到96年后期，EDO DRAM开始执行。
06.BEDO DRAM（Burst Extended Data Out DRAM，爆发式延伸数据输出动态随机存取存储器）这是改良型的EDO DRAM，是由美光公司提出的，它在芯片上增加了一个地址计数器来追踪下一个地址。
它是突发式的读取方式，也就是当一个数据地址被送出后，剩下的三个数据每一个都只需要一个周期就能读取，因此一次可以存取多组数据，速度比EDO DRAM快。
但支持BEDO DRAM内存的主板可谓少之又少，只有极少几款提供支持（如VIA APOLLO VP2），因此很快就被DRAM取代了。
07.MDRAM（Multi-Bank DRAM，多插槽动态随机存取存储器）MoSys公司提出的一种内存规格，其内部分成数个类别不同的小储存库(BANK)，也即由数个属立的小单位矩阵所构成，每个储存库之间以高于外部的资料速度相互连接，一般应用于高速显示卡或加速卡中，也有少数主机板用于L2高速缓存中。
08.WRAM（Window RAM，窗口随机存取存储器）韩国Samsung公司开发的内存模式，是VRAM内存的改良版，不同之处是它的控制线路有一、二十组的输入/输出控制器，并采用EDO的资料存取模式,因此速度相对较快，另外还提供了区块搬移功能（BitBlt），可应用于专业绘图工作上。
09.RDRAM（Rambus DRAM，高频动态随机存取存储器）Rambus公司独立设计完成的一种内存模式，速度一般可以达到500~530MB/s，是DRAM的10倍以上。
但使用该内存后内存控制器需要作相当大的改变，因此它们一般应用于专业的图形加速适配卡或者电视游戏机的视频内存中。
10.SDRAM（Synchronous DRAM，同步动态随机存取存储器）这是一种与CPU实现外频Clock同步的内存模式，一般都采用168Pin的内存模组，工作电压为3.3V。
所谓clock同步是指内存能够与CPU同步存取资料，这样可以取消等待周期，减少数据传输的延迟，因此可提升计算机的性能和效率。
11.SGRAM（Synchronous Graphics RAM，同步绘图随机存取存储器）SDRAM的改良版，它以区块Block，即每32bit为基本存取单位，个别地取回或修改存取的资料，减少内存整体读写的次数，另外还针对绘图需要而增加了绘图控制器，并提供区块搬移功能（BitBlt），效率明显高于SDRAM。
12.SB SRAM（Synchronous Burst SRAM，同步爆发式静态随机存取存储器）一般的SRAM是非同步的，为了适应CPU越来越快的速度，需要使它的工作时脉变得与系统同步，这就是SB SRAM产生的原因。
13.PB SRAM（Pipeline Burst SRAM，管线爆发式静态随机存取存储器）CPU外频速度的迅猛提升对与其相搭配的内存提出了更高的要求，管线爆发式SRAM取代同步爆发式SRAM成为必然的选择，因为它可以有效地延长存取时脉，从而有效提高访问速度。
14.DDR SDRAM（Double Data Rate二倍速率同步动态随机存取存储器）作为SDRAM的换代产品，它具有两大特点：其一，速度比SDRAM有一倍的提高；其二，采用了DLL（Delay Locked Loop：延时锁定回路）提供一个数据滤波信号。
这是目前内存市场上的主流模式。
15.SLDRAM （Synchronize Link，同步链环动态随机存取存储器）这是一种扩展型SDRAM结构内存，在增加了更先进同步电路的同时，还改进了逻辑控制电路，不过由于技术显示，投入实用的难度不小。
16.CDRAM（CACHED DRAM，同步缓存动态随机存取存储器）这是三菱电气公司首先研制的专利技术，它是在DRAM芯片的外部插针和内部DRAM之间插入一个SRAM作为二级CACHE使用。
当前，几乎所有的CPU 都装有一级CACHE来提高效率，随着CPU时钟频率的成倍提高，CACHE不被选中对系统性能产生的影响将会越来越大，而CACHE DRAM所提供的二级CACHE正好用以补充CPU一级CACHE之不足，因此能极大地提高CPU效率。
17.DDRII (Double Data Rate Synchronous DRAM，第二代同步双倍速率动态随机存取存储器)DDRII 是DDR原有的SLDRAM联盟于1999年解散后将既有的研发成果与DDR整合之后的未来新标准。
DDRII的详细规格目前尚未确定。
18.DRDRAM (Direct Rambus DRAM)是下一代的主流内存标准之一，由Rambus 公司所设计发展出来，是将所有的接脚都连结到一个共同的Bus，这样不但可以减少控制器的体积，已可以增加资料传送的效率。
二、ROM(READ Only Memory，只读存储器)ROM是线路最简单半导体电路，通过掩模工艺，一次性制造，在元件正常工作的情况下，其中的代码与数据将永久保存，并且不能够进行修改。
一般应用于PC系统的程序码、主机板上的BIOS (基本输入/输出系统Basic Input/Output System)等。
它的读取速度比RAM慢很多。
根据组成元件的不同，ROM内存又分为以下五种：1.MASK ROM（掩模型只读存储器）制造商为了大量生产ROM内存，需要先制作一颗有原始数据的ROM或EPROM作为样本，然后再大量复制，这一样本就是MASK ROM，而烧录在MASK ROM中的资料永远无法做修改。
它的成本比较低。
2.PROM（Programmable ROM，可编程只读存储器）这是一种可以用刻录机将资料写入的ROM内存，但只能写入一次，所以也被称为“一次可编程只读存储器”(One Time Progarmming ROM，OTP-ROM)。
PROM在出厂时，存储的内容全为1，用户可以根据需要将其中的某些单元写入数据0(部分的PROM在出厂时数据全为0，则用户可以将其中的部分单元写入1)，以实现对其“编程”的目的。
3.EPROM（Erasable Programmable，可擦可编程只读存储器）这是一种具有可擦除功能，擦除后即可进行再编程的ROM内存，写入前必须先把里面的内容用紫外线照射它的IC卡上的透明视窗的方式来清除掉。
这一类芯片比较容易识别，其封装中包含有“石英玻璃窗”，一个编程后的EPROM芯片的“石英玻璃窗”一般使用黑色不干胶纸盖住，以防止遭到阳光直射。
4.EEPROM（Electrically Erasable Programmable，电可擦可编程只读存储器）功能与使用方式与EPROM一样，不同之处是清除数据的方式，它是以约20V 的电压来进行清除的。
另外它还可以用电信号进行数据写入。
这类ROM内存多应用于即插即用（PnP）接口中。
5.Flash Memory（快闪存储器）这是一种可以直接在主机板上修改内容而不需要将IC拔下的内存，当电源关掉后储存在里面的资料并不会流失掉，在写入资料时必须先将原本的资料清除掉，然后才能再写入新的资料，缺点为写入资料的速度太慢。