存储器与存储系统概论

"存储器及存储系统1" 存储器及存储系统是计算机硬件的重要组成部分，主要负责存储计算机程序和数据。存储系统不仅包含存储器本身，还包括管理存储器的软硬件设备。根据不同的分类标准，存储器可以分为多种类型。 首先，按照存储介质，存储器大致分为半导体存储器（如SRAM、DRAM）、磁表面存储器（如硬盘）和光存储器（如CD、DVD）。其中，随机读写存储器（RAM）包括静态随机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM），两者都是易失性存储器，因为断电后数据会丢失。而只读存储器（ROM）如掩膜型ROM、EPROM、EEPROM则是非易失性的，即使断电，数据也能被保留。 存储器还可按照存取方式分类，如随机存取（RAM）、串行访问存储器（SAS），包括顺序存取存储器（SAM）和直接存取存储器（DAM）。此外，根据信息的可保存性，存储器可以分为永久性和非永久性两类。按在计算机中的层次作用，有主存储器（内存）、辅助存储器（外存）和高速缓冲存储器（CACHE）。 存储系统的分级结构旨在优化性能和成本。CPU、CACHE、主存和辅存构成了这个层次结构，其中CACHE作为高速缓冲，用于缓解CPU与主存速度差异，提高运算速度。CACHE的存取速度快但容量小，基于程序访问的局部性原理工作，即CPU在较短时间内访问的地址往往集中在一定范围内。 主存储器，通常是半导体存储器，速度较快但容量有限，成本较高，且断电后数据丢失。辅助存储器如磁盘和光盘，具有大容量、信息持久保存和低成本的优势，但存取速度慢。计算机运行时，程序和数据暂时存放在主存，不常用的数据则存储在辅存，并通过主存与CPU交互。 主存储器的主要技术指标包括存储容量（以字节Byte为单位）、存取时间和存储周期。存取时间是读取或写入数据所需的时间，而存储周期是指连续两次访问存储器所需的时间，这两个参数直接影响到CPU的运行效率。 存储器及存储系统的设计和优化对于提升计算机性能至关重要，它们的合理配置和管理能有效平衡速度、容量和成本，以满足不同应用的需求。