存储器的基本结构_外存储器包括哪些

2024年 8月 6日下午3:24 • 激活谷笔记

存储器的结构　　1.存储器的分类: 　　
　　临时存储器RAM: random access memory,直译为”随机访问存储器”.可以随意访问存储器中的任意一个字节. 　　常分为SRAM(静态随机访问存储器),DRAM(动态随机访问存储器),访问速度快,掉电后数据丢失. 　　永久存储器ROM: read-only memeory,直译为”只读存储器”.早期写入数据后只能进行读取,名字一直延用至今. 　　 ROM读的速度要比写的速度快,掉电后数据不会丢失,相对于RAM来说,CPU访问ROM的速度要慢很多. 　　常用的ROM有磁盘(机械硬盘),flash(闪存:SSD,U盘,SD卡).   　　
　　2.缓存: 　　
　　内存广义与狭义之分: 　　广义上的内存: 寄存器,cache(SRAM),主存(SRAM,DDRAM)都是内存. 　　狭义上的内存: 主存.我们常说的”内存”,往往说的都是主存. 　　缓存广义与狭义之分: 　　广义上的缓存: 寄存器,cache,主存都是缓存. 　　狭义上的内存: 仅指cache(高速缓存). 　　 CPU访问程序和数据的过程: 　　 1.cpu先到寄存器读数据,寄存器中有需要的数据,取出使用,否则进入第二步. 　　 2.访问第一级cache,命中则取出数据缓存到寄存器中,cpu从寄存器中访问,否则进入第三步. 　　 3.访问第二级cache,命中则取出数据缓存到第一级cache中,再缓存到寄存器中,否则进入第四步. 　　 4.同上,类推. 　　 5.访问主存,如果命中,取出数据逐级缓存到寄存器,供cpu访问,否则进入第六步. 　　 6.向ROM中查找数据,有则逐级缓存,否则报错. 　　3.存储芯片(存储器)的结构: 　　无论哪种存储芯片(临时还是永久),都必须有地址线,控制线,数据线,片选线. 　　
　　字与字长: 　　字: 每个地址指向的一个存储单. 　　字长: 存储单的字节数. 　　4.网络带宽的单位: 　　存储器容量单位使用byte(B),但是网络带宽使用的单位却是bit(b).当我们说网络带宽为50M时,实际指的是Mb/s,而不是MB/s.所以50Mb/s实际换算下来为50/8 MB/s. 　　5.存储设备与存储芯片: 　　存储设备不等于存储器,存储设备包括存储器,控制器和其它. 　　
　　存储芯片: 负责数据的存储. 　　控制器: 负责对存储芯片的控制和管理. 　　存储设备通过I/O接口连接到计算机.存储设备的I/O接口可能是串行通信,也可能是并行通信.大部分存储设备的接口,使用的都是串行通信.内存是一个例外,为了提高内存的访问速度,内存的I/O接口是并行通信的. 　　6.存储芯片拼接扩容: 　　 1.通过扩展地址线,实现拼接扩容: 　　
　　扩容后,地址线增加,增加的地址线实际是片选线.地址线的数量决定了存储器的字的数量(2^n)地址的数量.片选线的数量决定了存储器的数量(2^n).存储器的字的长度(字节)等于数据线的数量/8. 　　 2.通过扩展数据线,实现拼接扩容: 　　
   　　存储器拼接后,实际上扩展了字长(单个存储器的字长*拼接存储器的个数).数据读取后,进行了数据的拼接.没有片选线. 　　 3.通过扩展地址线+扩展数据线,实现扩容: 　　
　　扩展了地址和字长. 　　7.存储器的实现技术: 　　 1.以电信号方式存储数据.比如寄存器,cache,内存,flash存储器. 　　 a.触发器(每一个bit就是一个触发器)方式实现的存储器: 　　常被称为SRAM(S就是static禁止的意思).利用触发器的记忆能力,能将电压保持在高电平或者低电平.只要持续供电,触发器就将一直保持高电平或者低电平. 　　 SRAM访问数据的速度快,但掉电后数据丢失,造价高.一般用于寄存器和cache的制造. 　　 b.电容方式实现的存储器: 　　常被称为DRAM(D就是dynamic刷新的意思),每个bit就是一个电容.访问数据的速度仅次于触发器方式实现的存储器,造价相对触发器便宜.一般用于制造内存. 　　掉电后数据丢失,由于电容的电量会漏失,因此需要每隔一段时间就刷新给电容补充一次点,才能保持数据不变. 　　 c.flash(Norflash,Nandflash): 　　每一个bit为一个”三端器件”.每个三端器件是一个特殊的电容,这个特殊的电容是不漏电的.一旦充电后看,电荷将会被几乎永久的保存,数据也就被永久保存. 　　速度较快,数据可以永久保存.造价相对较贵. 　　比如SSD(固态硬盘),U盘等. 　　 Norflash的读速度比Nandflash快,但写速度比Nandflash速度慢. 　　 2.以磁信号方式存储数据,比如磁盘. 　　每一个bit是一个金属磁片,进行电信号与磁信号的转换. 　　访问速度慢,能够永久存储数据,造价便宜.机械形式的存储器,体积大,容易受到振动干扰. 　　比如,机械硬盘. 　　 3.以物理刻痕方式存储数据,比如光盘,纸带. 　　

存储器的基本结构_外存储器包括哪些

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