定義
計算機記憶體又稱主存。大多數微機以位元組為存儲容量的基本單位,常用B代表位元組(Byte),用KB表示千位元組、MB表示兆位元組、GB表示吉位元組、TB表示太位元組。
換算關係
1B(Byte)=8Bit
1KB(Kilobytes)=210B=1024B
1MB(Megabytes)=210KB=1024KB=220B
1GB(Gigabytes)=210MB=1024MB=230B
1TB(Terabytes)=210GB=1024GB=240B 。
分類
記憶體分為隨機存儲器(RAM)、唯讀存儲器(ROM)和高速緩衝存儲器(Cache)。
①隨機存儲器(RandomAccessMemory,RAM)
RAM是計算機工作的存儲區,它是一種可高速地、隨機地寫入和讀出數據(寫入速度和讀出速度可以不同)的一種半導體存儲器;RAM的優點是存取速度快、讀寫方便,缺點是數據不能長久保持,斷電後自行消失。
RAM根據製造原理不同,可分為靜態RAM(SRAM)和動態RAM(DRAM)。SRAM集成度低,價格高,但速度快,常用作高速緩衝存儲器。DRAM集成度高,價格低,但需要周期性動態刷新,故速度慢。
通常所說的記憶體就是指RAM。目前,微機中的記憶體是以記憶體條的形式插在主機板上的,
②唯讀存儲器(ReadOnlyMemory,ROM)
唯讀存儲器ROM一旦有了信息,就不能輕易改變,也不會在掉電時丟失,它們在計算機系統中是只供讀出的存儲器。ROM器件有兩個顯著的優點:一是結構簡單,所以位密度比可讀/寫存儲器高。二是具有非易失性,所以可靠性高。但是,ROM器件只能用在不需要經常對信息進行修改和寫入的地方。計算機系統中,ROM模組中常常用來存放系統啟動程式和參數表,也用來存放常駐記憶體的監控程式或者作業系統的常駐記憶體部分,甚至還可以用來存放字型檔或者某些語言的編譯程式及解釋程式。
根據其中信息的設定方法,ROM可以分為4種:掩膜ROM或者ROM、可程式的唯讀存儲器PROM(ProgrammableReadOnlyMemory)、可擦除可程式唯讀存儲器EPROM(ErasableProgrammableReadOnlyMemory)。可用電擦除的可程式唯讀存儲器EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory)。
唯讀存儲器(ROM)的特點是是其內容一旦寫入就不能改變,至少不藉助於專門的設備是不能改變的。由於它的結構較為簡單,所以晶片中的位密度比RAM器件高,因此每位的價格也較低。ROM是非易失性存儲器,且十分可靠。但是,它只能用於不需要在工作時進行寫入操作的場合,也即適用於存放永久性的程式或數據表格之類的內容。
掩模式ROM要求生產廠家先按給定的程式或數據對晶片圖形(掩膜)進行2次光刻而決定的,所以生產第一片這樣的ROM費用很大,但複製同樣內容的ROM就很便宜,因而掩模式ROM適用於成批生產的定型產品,如用於存放PCDOS的BIOS,BASIC語言的解釋程式等。根據製造技術,掩膜型ROM又可分為MOS型和雙極型兩種。MOS型功耗小,但速度比較慢,微機系統中主要是這種。雙極型速度比MOS型快,但功耗大,只用在速度較高的系統中。
PROM雖然可由用戶編程,但只能有一次寫入的機會,一旦編程之後,就如掩模式ROM一樣,其內容不能再改變。
EPROM可由用戶重複多次編程。適合於系統開發時使用。擦洗的PROM有兩種:一種用紫外光擦洗,稱為UVEPROM,簡稱EPROM;另一種是用電的方法擦洗,稱為EEPROM或EAPROM。UVEPROM擦洗時,將整個晶片原存的全部信息都擦去,而對EEPROM可擦去其中的一部分信息。
閃速存儲器(FlashMemory)是具有電擦除和重新編程能力的新型唯讀存儲器。它是一種高密度、非易失性的讀寫半導體存儲器,既可在斷電情況下長期保存信息,又能在不需要特殊高電壓的情況下進行快速擦除和重寫。快閃記憶體突破了傳統的存儲器體系,改善了現有存儲器的特性,其獨特的性能使其廣泛地運用於各個領域,包括嵌入式系統、電信交換機、蜂窩電話、網路互聯設備、儀器儀表和家用電器等,同時還包括新興的語音、圖像、數據存儲類產品,如數字相機、數字錄音機和個人數字助理(PDA)等。
③高速緩衝存儲器。
記憶體由於容量大、定址系統繁多、讀寫電路複雜等原因,造成了記憶體的工作速度大大低於CPU的工作速度,直接影響了計算機的性能。為了解決記憶體與CPU工作速度上的矛盾,計算機專家在CPU和記憶體之間增設一級容量不大、但速度很高的高速緩衝存儲器(Cache)。Cache通常由靜態存儲器(SRAM)構成。Cache中存放常用的程式和數據,當CPU訪問這些程式和數據時,首先從高速快取中查找,如果所需程式和數據不在Cache中,則到記憶體中讀取數據,同時將數據寫到Cache中。採用Cache可以提高系統的運行速度。
性能指標
(1)存儲容量
存儲器可以容納的二進制信息量稱為存儲容量。存儲器的容量以位元組(Byte)為單位,常用的單位還有KB,MB,GB,TB等。通常所說的計算機記憶體容量,一般是指RAM的容量。例如,某計算機的記憶體是1GB,就是指該計算機具有的RAM容量是1×2∧30個位元組。
(2)存取時間
存儲器的存取時間是指從啟動一次存儲器操作,到完成該操作所需要的時間。例如,從發出讀信號開始,到CPU得到“讀出數據已經可用”的信號為止,兩者之間的時間間隔,稱為讀取數時間。兩次獨立的存取操作之間所需的最短時間稱為存取周期,目前,半導體存儲器的存取周期一般為30ns~100ns。