存储器与存储系统：分类、层次结构及技术指标

"存储器概述-存储器及存储系统1" 在计算机系统中，存储器是至关重要的组成部分，它负责存放计算机程序和数据。存储系统不仅包含存储器本身，还包括管理和控制存储器的软件、硬件及相关的设备。存储器按照不同的标准可以划分为多种类型。 首先，存储器按存储介质来分，主要分为半导体存储器、磁表面存储器和光存储器。半导体存储器如RAM（随机读写存储器），包括SRAM（静态随机存储器）和DRAM（动态随机存储器），这类存储器的特点是速度快，但断电后信息会丢失，所以属于易失性存储器。而串行访问存储器，如SAM（顺序存取存储器）和DAM（直接存取存储器），则是另外两种不同访问方式的存储器。此外，还有只读存储器（ROM），如掩膜型ROM、EPROM和EEPROM，它们在断电后仍能保持数据，被称为非易失性存储器。 根据存储器的信息可保存性，可以分为永久性记忆的存储器（如ROM）和非永久性记忆的存储器（如RAM）。再按照在计算机中的层次作用，存储器又可分为主存储器（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是CPU、CACHE、主存和辅存的层次架构。CACHE作为高速缓冲，位于CPU和主存之间，用于缓解CPU与主存之间速度差异的问题。CACHE的存取速度快，容量小，通过程序访问的局部性原理来提高效率。主存（半导体存储器）速度快但容量有限，而辅存（如光盘、磁盘）则具有大容量、低成本和长期保存信息的优点，但存取速度慢。在运行过程中，CPU使用的程序和数据存储在主存，非当前运行所需的程序和数据则存储在辅存。 主存储器的主要技术指标包括存储容量（通常用字节表示，如B、KB、MB、GB、TB）、存取时间和存储周期。存取时间是指从查找存储单元地址开始到读取或写入数据所需的时间，而存储周期则是指连续两次访问存储器的间隔时间。 存储器和存储系统的设计与优化对于提升计算机性能至关重要，合理的层次结构和高速缓冲机制使得计算机能够高效地处理大量数据，同时保证了程序的快速执行。