内存
存储器是储存计算机需要快速存取的指令和数据的电子存储器。它是储存即时使用信息的地方。记忆是计算机的基本功能之一,因为没有它,计算机就不能正常工作。内存也被计算机的操作系统、硬件和软件所使用。
从技术上讲,有两种类型的计算机存储器:主存储器和备用存储器。这个词内存用作…的同义词主内存或者是一种特定类型的主存储器的缩写随机存取存储器(内存).这种类型的存储器位于微芯片上,在物理上与计算机的很接近微处理器.
如果计算机的中央处理器(CPU)必须只使用二级存储设备,计算机将变得慢得多。一般来说,计算设备拥有的内存(主内存)越多,计算机从较慢的(次级)存储器访问指令和数据的频率就越低。
内存与存储
的记忆和存储的概念可以很容易地合并为相同的概念;然而,有一些明显而重要的差异。简而言之,记忆是主要记忆,存储是次要记忆。记忆是指短期数据的存放位置,存储是指长期数据的存放位置。
内存通常是指计算机上的主要存储,如RAM。记忆也是处理信息的地方。它使用户能够访问存储在短时间内的数据。由于主内存是易失的,所以数据只能存储很短的时间,这意味着当计算机关闭时,它不会被保留。
这个词存储指辅助存储器,是计算机中保存数据的地方。存储的一个例子是硬盘驱动器或硬盘驱动器(硬盘驱动器).存储非易失性,意思是在电脑关机后,这些信息仍然存在。一个正在运行的程序在使用时可能在计算机的主存储器中——为了快速检索信息——但当该程序关闭时,它驻留在辅助存储器或存储器中。
内存和存储器中可用的空间大小也是不同的。一般来说,计算机的存储空间比内存大。例如,一台笔记本电脑可能有8个GB内存容量为250gb。空间上的差异在于,计算机不需要快速访问存储在它上面的所有信息,所以分配大约8gb的空间来运行程序就足够了。
条款内存和存储可能会令人困惑,因为它们现在的用法并不总是一致的。例如,RAM可以被称为主存储器,而辅助存储器的类型可以包括闪存。为了避免混淆,从内存是易失性的还是非易失性的角度来讨论内存更容易,从存储是主要的还是次要的角度来讨论存储更容易。
计算机内存是如何工作的?
当程序打开时,它会从辅助存储器装载到主存储器。因为有不同类型的内存和存储,一个例子可能是从固态硬盘(固态硬盘RAM。由于访问主存储器的速度更快,打开的程序就能以更快的速度与计算机处理器通信。主内存可以立即从临时内存插槽或其他存储位置访问。
内存是不稳定的,这意味着内存中的数据是临时存储的。一旦计算机设备关闭,存储在易失性存储器中的数据将自动删除。当一个文件被保存时,它将被发送到辅助存储器进行存储。
有多种类型的内存可供计算机使用。根据所使用的主存储器的类型,它的操作方式会有所不同,但一般来说,基于半导体的存储器与存储器联系最为紧密。半导体存储器将由集成电路和硅基金属氧化物半导体(MOS)制成晶体管.
计算机存储器类型
一般来说,存储器可分为主存储器和副存储器;此外,如果只讨论主内存,则有许多类型的内存。一些类型的主内存包括以下内容
- 高速缓冲存储器.这个临时存储区域,被称为缓存,对于处理器来说比计算机的主存储源更容易获得。它也被称为CPU内存因为它通常是直接集成到CPU芯片或放置在一个单独的芯片公共汽车与CPU对接。
- RAM。这个术语基于这样一个事实:处理器可以直接访问任何存储位置。
- 动态随机存取存储器。动态随机存取记忆体是一种半导体存储器,通常用于计算机处理器运行所需的数据或程序代码。
- 静态RAM。静态存储器只要有电源供应,数据位就会保留在内存中。与将比特存储在由电容器和晶体管组成的单元内的DRAM不同,SRAM不需要定期刷新。
- 双数据速率SDRAM。DDR SRAM是一种理论上可以将内存时钟速度提高到至少200的SDRAM兆赫.
- 双数据速率4同步动态RAM。DDR4 RAM是一种具有高带宽接口的DRAM,是之前DDR2和DDR3版本的继承者。DDR4 RAM允许更低的电压要求和更高的模块密度。它与更高的数据速率传输速度耦合,并允许双内联内存模块(dimm)高达64 GB。
- Rambus动态随机存取存储器。DRDRAM是一种承诺每秒传输16亿个字节的内存子系统。子系统由RAM、RAM控制器、连接RAM到微处理器的总线和使用它的计算机中的设备组成。
- 只读存储器。罗是一种包含非易失性、永久性数据的计算机存储器,通常只能读不能写。ROM包含一种程序设计,使计算机在每次开机时都能启动或重新生成。
- 可编程只读存储器。毕业舞会是用户可以修改一次的只读存储器。它使用户能够使用一种叫做舞会的程序员.
- 可擦写舞会。EPROM是一种可编程的只读存储器PROM,可以擦除和重复使用。擦除是由强烈的紫外线照射到内存芯片上的一个窗口造成的。
- 电可擦舞会。EEPROM是一种用户可修改的ROM,通过施加高于正常电压的条件,它可以重复地擦除和重编程。与EPROM芯片不同,EPROM不需要从计算机中删除即可进行修改。然而,EEPROM芯片必须全部擦除并重新编程,而不是选择性地。
- 虚拟内存.一种内存管理技术,在这种技术中,备用内存可以当作主内存的一部分来使用。虚拟内存使用硬件和软件,使计算机能够通过临时将数据从RAM转移到磁盘存储器来弥补物理内存的不足。
计算机存储器的历史和演变的时间表
在20世纪40年代早期,内存只有几个字节的空间可用。在这一时期,声学延迟线存储器的发明是进步的一个重要标志。这项技术使延迟线能够将比特作为声波储存在水银中,并将石英晶体作为声波传感器读和写位。这个过程可以存储几十万位元。20世纪40年代末,非易失性存储器开始被研究,磁芯存储器——它能在断电后回忆记忆——被发明出来。到了20世纪50年代,这项技术得到了改进和商业化,并导致了1956年PROM的发明。磁芯存储器变得非常普遍,直到20世纪60年代,它一直是存储器的主要形式。
金属氧化物半导体场效应晶体管,也被称为MOS半导体存储器,发明于1959年。这使得使用MOS晶体管作为存储单元的元件成为可能。与磁芯存储器相比,MOS存储器更便宜,所需的功率更少。使用双极晶体管的双极存储器在20世纪60年代初开始使用。
1961年,鲍勃·诺曼提出了在集成电路(IC)芯片上使用固态存储器的概念。IBM在1965年将内存引入主流。然而,用户发现与其他类型的内存相比,固态内存在当时使用起来太贵了。20世纪60年代早期到中期的其他进步包括双极SRAM的发明,东芝在1965年引入DRAM,以及在1965年SRAM的商业使用。1966年开发出了单晶体管DRAM单元,随后在1967年开发出了用于创建ROM的MOS半导体设备。从1968年到70年代初,n型MOS (NMOS)存储器也开始普及。
到20世纪70年代早期,基于mos的存储器开始作为一种存储器形式得到更广泛的应用。1970年,英特尔公司推出了第一个商用DRAM IC芯片。一年后,可擦PROM被开发出来,EEPROM在1972年被发明。