📅  最后修改于: 2021-01-18 05:44:43             🧑  作者: Mango
计算机中需要内存来存储数据和指令。内存在物理上被组织为大量的单元,每个单元能够存储一位。从逻辑上讲,它们被组织为称为字的位组,并被分配了一个地址。通过这些存储器地址访问数据和指令。这些存储器地址的访问速度决定了存储器的成本。内存速度越快,价格越高。
可以说计算机内存是以分层方式组织的,其中访问速度最快,成本最高的内存位于顶部,而速度最快,成本最低的内存位于底部。基于此标准,存储器分为两种类型:主存储器和辅助存储器。在这里,我们将详细介绍主内存。
主存储器的主要特征(与辅助存储器不同)是:
由于主存储器价格昂贵,因此开发了一些技术来优化其使用。这些是可用的主存储器的广泛类型。
RAM代表随机存取存储器。处理器直接访问所有存储器地址,而与字长无关,从而使存储和检索速度更快。 RAM是可用的最快的内存,因此也是最昂贵的。这两个因素意味着RAM的可用量非常小,最高可达1GB。 RAM是易失性的,但我属于这两种类型
DRAM中的每个存储单元都由一个晶体管和一个电容器组成,它们存储一位数据。但是,该单元开始失去电荷,因此数据存储的时间不到千分之一秒。因此,它需要每秒刷新一千次,这会占用处理器时间。但是,由于每个单元的尺寸小,一个DRAM可以具有大量的单元。大多数个人计算机的主存储器由DRAM组成。
SRAM中的每个单元均由存储一位的触发器组成。它会保留直到电源打开为止,不需要像DRAM一样进行刷新。与DRAM相比,它的读写周期更短。 SRAM用于特殊应用。
ROM代表只读存储器。顾名思义,ROM只能由处理器读取。无法将新数据写入ROM。要存储到ROM中的数据是在制造阶段本身写入的。它们包含不需要更改的数据,例如计算机的启动顺序或用于数学应用程序的算法表。 ROM比RAM慢,因此便宜。即使关闭电源,它也将保留其数据,即,它是非易失性的。不能像改变RAM一样改变ROM,但是可以使用技术来对这些类型的ROM进行编程-
可以使用称为PROM编程器或PROM刻录机的特殊硬件设备对PROM进行编程。
可以擦除EPROM,然后使用特殊的电信号或紫外线对EPROM进行编程。可以使用紫外线擦除的EPROM称为UVEPROM,可以使用电信号擦除的EPROM称为EEPROM。但是,处理电信号比紫外线更容易,更安全。
可用于处理器快速处理的一小块高速易失性存储器称为高速缓存。高速缓存可以是主存储器,CPU上的另一个芯片或独立的高速存储设备的保留部分。高速缓冲存储器由高速SRAM组成。将某些数据和指令保留在高速缓存中以加快访问速度的过程称为高速缓存。当一次又一次访问一组数据或指令时,便完成了缓存。
每当处理器需要任何数据或指令时,它都会首先检查缓存。如果那里不可用,则访问主存储器,最后访问辅助存储器。由于高速缓存具有很高的速度,因此与每次确实在高速缓存中的数据节省的时间相比,每次访问所花费的时间可以忽略不计。在缓存中查找数据或指令称为缓存命中。