记忆就像人类的大脑。它用于存储数据和指令。计算机内存是计算机中要处理数据和存储处理所需指令的存储空间。

存储器分为大量的小部分。每个部分称为一个单元。每个位置或单元都有一个唯一的地址，范围从零到内存大小减一。

例如，如果计算机有64k个字，则此存储单元的存储位置为64 * 1024 = 65536。这些位置的地址从0到65535。

内存主要有两种类型

• 内部存储器-高速缓存存储器和主/主存储器

• 外部存储器-磁盘/光盘等

当我们自上而下时，就会遵循内存层次结构的特征。

• 存储方面的容量增加。
• 每位存储成本降低。
• CPU访问内存的频率降低。
• CPU的访问时间增加。

内存

RAM构成CPU的内部存储器，用于存储数据，程序和程序结果。它是读/写存储器。它称为随机存取存储器(RAM)。

由于RAM中的访问时间与字的地址无关，因此，内存中的每个存储位置都与其他位置一样容易访问，并且花费相同的时间。我们可以随机且极其快速地进入内存，但也可能非常昂贵。

RAM是易失性的，即，当我们关闭计算机或断电时，存储在其中的数据会丢失。因此，计算机经常使用备用不间断电源系统(UPS)。 RAM很小，无论是物理尺寸还是可容纳的数据量。

RAM有两种类型

• 静态RAM(SRAM)
• 动态RAM(DRAM)

静态RAM(SRAM)

静态一词表示只要保持通电，内存就会保留其内容。但是，由于易失性，断电时会丢失数据。 SRAM芯片使用6个晶体管的矩阵，并且不使用电容器。晶体管不需要电源来防止泄漏，因此无需定期刷新SRAM。

由于矩阵中存在额外的空间，因此在相同的存储空间下，SRAM比DRAM使用更多的芯片，从而使制造成本更高。

静态RAM用作高速缓存，需要非常快速和小巧。

动态RAM(DRAM)

DRAM与SRAM不同，必须不断刷新以保持数据。这是通过将内存放在刷新电路上完成的，该电路每秒每秒重写数据数百次。 DRAM用于大多数系统内存，因为它既便宜又小巧。所有DRAM由存储单元组成。这些单元由一个电容器和一个晶体管组成。

只读存储器

ROM代表只读存储器。我们只能从中读取但不能在其上写入的内存。这种类型的存储器是非易失性的。信息在制造过程中永久存储在此类存储器中。

ROM存储首次打开电源时启动计算机所需的指令，此操作称为引导程序。 ROM芯片不仅用于计算机，而且还用于其他电子产品，例如洗衣机和微波炉。

以下是各种类型的ROM-

MROM(掩膜ROM)

最早的ROM是硬连线的设备，其中包含一组预先编程的数据或指令。这些ROM被称为屏蔽ROM。它是便宜的ROM。

PROM(可编程只读存储器)

PROM是只读存储器，用户只能修改一次。用户购买一个空白的PROM并使用PROM编程器输入所需的内容。在PROM芯片内部有一些小的保险丝，它们在编程过程中被烧断。只能编程一次，并且不能擦除。

EPROM(可擦可编程只读存储器)

可以通过将EPROM暴露在紫外线下长达40分钟的时间来擦除它。通常，EPROM擦除器可实现此函数。在编程期间，电荷被捕获在绝缘的栅极区域中。由于电荷没有泄漏路径，因此电荷可以保留十年以上。为了消除这种电荷，紫外线穿过石英玻璃窗(盖)。暴露在紫外线下会消散电荷。在正常使用中，石英盖用贴纸密封。

EEPROM(电可擦可编程只读存储器)

EEPROM被编程并被电擦除。它可以擦除和重新编程大约一万次。擦除和编程大约需要4到10毫秒(毫秒)。在EEPROM中，可以选择擦除和编程任何位置。可以一次擦除一个字节的EEPROM，而不用擦除整个芯片。因此，重新编程的过程很灵活但很慢。

串行存取存储器

顺序访问意味着系统必须从内存地址的开头搜索存储设备，直到找到所需的数据为止。支持这种访问的存储设备称为顺序访问存储器或串行访问存储器。磁带是串行访问存储器的一个示例。

直接存取记忆体

直接访问存储器或随机访问存储器是指系统可以直接访问用户所需信息的条件。支持这种访问的存储设备称为直接访问存储器。磁盘，光盘是直接访问存储器的示例。

高速缓存存储器

高速缓存是一种非常高速的半导体存储器，可以加速CPU。它充当CPU和主内存之间的缓冲区。它用于保存CPU最常使用的数据和程序部分。数据和程序的各个部分通过操作系统从磁盘传输到缓存，CPU可以在其中访问它们。

好处

• 高速缓存内存比主内存快。
• 与主存储器相比，它消耗更少的访问时间。
• 它存储可以在短时间内执行的程序。
• 它存储数据以供临时使用。

缺点

• 缓存内存容量有限。
• 这非常贵。

虚拟内存是一种允许执行内存中不完全可用的进程的技术。该方案的主要可见优点是程序可以大于物理内存。虚拟内存是用户逻辑内存与物理内存的分离。

当只有较小的物理内存可用时，这种分隔允许为程序员提供极大的虚拟内存。以下是不需要将整个程序完全加载到主存储器中的情况。

• 用户编写的错误处理例程仅在数据或计算中发生错误时使用。

• 程序的某些选项和功能可能很少使用。

• 即使实际上只使用少量表，也为许多表分配了固定数量的地址空间。

• 执行仅部分在内存中的程序的能力将抵消许多好处。

• 将每个用户程序加载或交换到内存中所需的I / O数量将减少。

• 程序将不再受可用物理内存量的限制。

• 每个用户程序可能占用更少的物理内存，更多的程序可以同时运行，从而相应地增加了CPU利用率和吞吐量。

辅助记忆

辅助存储器的大小比主存储器大得多，但速度较慢。它通常存储系统程序，指令和数据文件。也称为辅助内存。万一超出了主存储器容量，它也可以用作溢出/虚拟存储器。辅助存储器不能直接由处理器访问。首先，辅助存储器的数据/信息被传输到主存储器，然后CPU可以访问该信息。辅助存储器的特性如下-

• 非易失性存储器-切断电源后不会丢失数据。

• 可重用-数据永久保留在辅助存储中，直到用户没有覆盖或删除为止。

• 可靠-辅助存储设备中的数据具有很高的物理稳定性，因此辅助存储中的数据是安全的。

• 便利性-借助计算机软件，授权人员可以快速定位和访问数据。

• 容量-辅助存储可以在多个磁盘组中存储大量数据。

• 成本-将数据存储在磁带或磁盘上的成本要比主存储器便宜得多。