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📜  电脑内存

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:09.662000             🧑  作者: Mango

电脑内存

计算机是一种电子设备，它接受数据、处理数据并提供所需的输出。它以高精度和更高的速度执行程序计算。或者换句话说，计算机将数据作为输入并将数据/指令存储在内存中（在需要时使用它们）。然后它处理数据并将其转换为有用的信息。最后，它给出了输出。这里，输入是指我们希望机器处理并作为结果返回给我们的原始数据，输出是指机器对输入的原始数据做出的响应，数据的处理可能涉及分析、搜索，分发，存储数据等。因此，我们也可以称为计算机数据处理系统。

什么是记忆？

计算机内存就像人的大脑一样。它用于存储数据/信息和指令。它是一种数据存储单元或数据存储设备，用于处理数据和存储处理所需的指令。它既可以存储输入，也可以存储输出。

主存储器的特点：

  • 与辅助内存相比，它是更快的计算机内存。
  • 是半导体存储器。
  • 它通常是易失性存储器。
  • 它是计算机的主存储器。
  • 没有主存储器，计算机系统就无法运行。

一般来说，内存分为三种：

  • 主存储器
  • 辅助记忆
  • 高速缓存存储器

现在我们对每种类型的内存进行详细的讨论：

1、主存：也称为计算机的主存 系统。它用于在计算机操作过程中存储数据和程序或指令。它使用半导体技术，因此通常称为半导体存储器。主存储器有两种类型：

(i) RAM（随机存取存储器）：它是一种易失性存储器。易失性存储器根据电源存储信息。如果电源出现故障/中断/停止，此内存上的所有数据和信息都将丢失。 RAM 用于启动或启动计算机。它临时存储必须由处理器执行的程序/数据。 RAM有两种类型：

  • S RAM（静态 RAM）：它使用晶体管，只要通电，该存储器的电路就能够保持其状态。该存储器由触发器的数量组成，每个触发器存储 1 位。它的访问时间更短，因此速度更快。
  • D RAM（动态 RAM）：它使用电容器和晶体管并将数据存储为电容器上的电荷。它们包含数千个记忆单元。它需要在几毫秒后刷新电容器上的电荷。该内存比 S RAM 慢。

(ii) ROM（只读存储器）：它是一种非易失性存储器。即使电源出现故障/中断/停止，非易失性存储器也会存储信息。 ROM 用于存储用于操作系统的信息。正如其名称所指的只读存储器，我们只能读取存储在其上的程序和数据。它包含一些可以针对特定信息进行编程的电子保险丝。信息以二进制格式存储在 ROM 中。它也被称为永久记忆。 ROM有四种类型：

  • MROM（Masked ROM）：具有预编程数据或指令集合的硬连线设备是第一批 ROM。 Masked ROM 是一种以这种方式工作的低成本 ROM。
  • PROM（可编程只读存储器）：该只读存储器可由用户修改一次。用户购买空白 PROM 并使用 PROM 程序将所需内容放入 PROM。它的内容一旦写入就不能被擦除。
  • EPROM（可擦除可编程只读存储器）：它是 PROM 的扩展，您可以通过将 ROM 暴露在紫外线下近 40 分钟来擦除它的内容。
  • EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)：这里写入的内容可以被电擦除。您最多可以删除和重新编程 EEPROM 10,000 次。擦除和编程只需要很少的时间，即接近 4 -10 ms（毫秒）。可以选择性地擦除和编程 EEPROM 中的任何区域。

2. 辅助存储器：也称为辅助存储器和备份存储器。它是一种非易失性存储器，用于存储大量数据或信息。存储在辅助存储器中的数据或信息是永久性的，并且比主存储器慢。 CPU 不能直接访问辅助内存。来自辅助存储器的数据/信息首先传输到主存储器，然后 CPU 可以访问它。

主存储器的特点：

  • 这是一个缓慢的内存，但可重复使用。
  • 它是一种可靠的非易失性存储器。
  • 它比主存储器便宜。
  • 二级存储器的存储容量很大。
  • 计算机系统可以在没有辅助存储器的情况下运行。
  • 在辅助存储器中，即使电源关闭，数据也会永久存储。

辅助存储器的类型：

(i) 磁带：磁带是一种长而窄的塑料薄膜条，上面有一层薄薄的磁性涂层，用于磁记录。比特作为磁性补丁记录在磁带上，称为 RECORDS，沿着许多轨道运行。通常，同时记录 7 或 9 位。每个磁道都有一个读/写磁头，可以将数据作为字符序列记录和读取。它可以停止，开始向前或向后移动，或倒带。

(ii) 磁盘：磁盘是圆形金属或塑料板，这些板涂有磁性材料。该光盘用于两面。位存储在磁化表面中称为轨道的位置，这些轨道以同心环运行。扇区通常用于将轨道分成几块。

硬盘是永久连接的光盘，单个用户无法取出。

(iii) 光盘：它是一种基于激光的可读写存储介质。它价格合理，使用寿命长。偶尔的用户可以将光盘从计算机中取出。光盘类型：

(a) 光盘 - 只读存储器：

  • 它被称为光盘。只能从内存中读取。
  • 通过使用受控激光束在光盘表面上刻录凹坑，将信息写入光盘。
  • 它有一个高度反射的表面，通常是铝。
  • 圆盘的直径为 5.25 英寸。
  • 每英寸 16000 个磁道是磁道密度。
  • CD-ROM 的容量为 600 MB，每个扇区存储 2048 字节的数据。
  • 数据传输速率约为 4800KB/秒。 & 新的访问时间约为 80 毫秒。

(b) WORM-（一次写入多次读取）：

  • 一个用户只能写入一次数据。
  • 使用激光束将信息写入光盘。
  • 可以根据需要多次读取写入的数据。
  • 他们保留持久的信息记录，但访问时间很长。
  • 可以将更新的或新的数据重写到光盘的另一部分。
  • 已写入的数据无法更改。
  • 通常尺寸——5.25 英寸或 3.5 英寸直径。
  • 5.25英寸磁盘的通常容量为650 MB、5.2GB等。

(c) DVD：

  • 术语“DVD”代表“数字多功能/视频光盘”，有两种 DVD：(i)DVDR（可写）和 (ii) DVDRW（可重写）
  • DVD-ROMS（数字多功能光盘）：这些是只读存储器 (ROM) 光盘，可以多种方式使用。与 CD-ROM 相比，它们可以存储更多数据。它有一个厚的聚碳酸酯塑料层，作为其他层的基础。它是一种可以读写数据的光存储器。
  • DVD-R：它是一种可写光盘，只能使用一次。这是一张可以刻录的DVD。它很像 WORM。 DVD-ROM 的容量范围为 4.7 到 17 GB。 3.5 英寸磁盘的容量为 1.3 GB。

3. Cache Memory：是一种高速半导体存储器，可以帮助CPU运行得更快。在 CPU 和主存储器之间，它充当缓冲区。用于存放CPU使用频率最高的数据和程序。

高速缓存的优点：

  • 它比主存储器快。
  • 与主存储器相比，访问它所需的时间更少。
  • 它保留可以在短时间内运行的程序。
  • 它存储临时使用的数据。

缓存内存的缺点：

  • 由于使用的半导体，它非常昂贵。
  • 缓存的大小（它可以存储的数据量）通常很小。

示例问题

问题 1. 记忆的类型有哪些？

解决方案：

问题 2. 什么是易失性和非易失性内存？

解决方案：

问题 3. CD-ROM 的完整形式是什么？

解决方案：

问题4、4096*16的内存容量需要多少个128*8的内存芯片？

解决方案：

问题 5. 请解释 RAM 和 ROM 之间的任何四个区别？

解决方案：

问题 6. 如何擦除 EPROM 中的数据？

解决方案：