计算机存储器：令人惊叹的记忆能力

2023-11-15 理论教育版权反馈

【摘要】：存储器是计算机记忆或存储部件。根据在计算机中所处的位置不同，存储器可以分为内存储器和外存储器，简称为内存和外存。在计算机主机内部，直接与CPU交换信息的存储器称为内存储器。内存储器又称主存储器，它是计算机的现役部队，由随机存取存储器和只读存储器以及高速缓冲存储器等组成。为了满足计算的需要，人们采用了大容量外存储器。目前一般计算机用户使用的光盘是CD—ROM。

人是靠脑记忆细胞记忆东西的，人利用脑记忆细胞记忆的信息进行判断和创造。和记忆细胞的作用一样，计算机的存储器也承担着存储信息的重要作用，计算机利用这些信息进行工作。

计算机要进行工作所需要的全部信息，都是在计算机开始工作之前就输入到它内部了。包括指挥计算机运行的各种程序、规定，对输入数据进行加工的一系列指令、原始的输入数据、经过初步加工的数据以及最后出来完成的有用信息，都是计算机要记住的，那么计算机为什么会有神奇的记忆力呢？这恐怕要归功于它那非同寻常的另一个重要部件——存储器。

存储器是计算机记忆或存储部件。根据在计算机中所处的位置不同，存储器可以分为内存储器和外存储器，简称为内存和外存。在计算机主机内部，直接与CPU交换信息的存储器称为内存储器。内存储器又称主存储器，它是计算机的现役部队，由随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）以及高速缓冲存储器（Cache）等组成。RAM可以直接由计算机读写，运行时各个存储单元的内容可通过指令随机访问；而ROM则只能从中读出数据，即它存放一次性写入的程序或数据，只可以读出。只读存储器又可以分为：可编程的只读存储器（PROM）——用户在专用的写入器上写入，以后就不可以再更改；可擦、可编程只读存储器（EPROM）。高速缓冲存储器，是人们在RAM和CPU之间增加的部件。由于CPU的工作速度比RAM读写的速度快，CPU读写时需要花时间等待RAM进行读写，造成CPU读写速度下降，为了提高CPU读写程序和数据的速度，于是人们增加了高速缓冲存储器。

RAM通常存放要经常变动的程序和数据，ROM则存放固定不变的程序和数据，有时，这种存有软件的ROM称为固件，它兼有硬件和软件的特征。计算机中用的最多的是RAM，RAM按存储信息的物理方式又分为动态和静态两种。目前PC机的动态RAM存储器（DRAM）一般做成条状，将芯片直接焊接在具有插脚排的条形电路印刷板上，这就是我们常说的内存条。存储条的容量有每条4兆字节、8兆字节、16兆字节、32兆字节、64兆字节之分。

存储器的容量也就是计算机存储程序的数据仓库的大小，是标志计算机性能的另外一个重要指标。为了方便计算，通常用8位二进制作为一个单位来计算存储展的容量，取名为字节。把1024个字节叫作1千字节。内存容量的大小标志着计算机可以存储程序的大小和数据的多少，内存容量越大，计算机处理信息的能力就越强。计算机字长的增加和内存容量的提高与集成电路的发展水平直接相关。1965年，Intel公司的奠基人之一摩尔曾经预言：计算机的“心”（芯片）的功能、速度和容量，将每18个月成倍地增长，而在同一时期内成本减半。这就是著名的摩尔定律。30年来它一直有效，尽管它到底能继续有效多久，仍是某些争论的根源。

由于结构、价格等原因，内存的容量受到一定的限制。为了满足计算的需要，人们采用了大容量外存储器。(www.chuimin.cn)

外存储器是内存储器的后备。计算机中的全部软件，都以文件形式有条不紊地存在外存里。可以说，外存是计算机的智囊，操作人员只要按几下键，计算机就可以从智囊里将有关信息调入内存，内存的处理结果需要存入外存时也同样简便。由此可见，外存既是计算机中主要的信息田地，又是被处理信息的归宿。计算机的各种软件，是通过外存得以转移或作为商品出售的。现在计算机中常用的外存有硬盘、软盘和光盘3种。软盘存储器由软盘片和软盘驱动器组成。软盘是一个上下表面均涂有氧化铁磁性物质的圆盘，由一种塑料组成，与通常所用的盒式录音带的磁带相似。

磁盘中间有小孔，安装在轴上进行高速旋转，磁盘的每个盘面上都有多条同心圆的磁道用来存放数据。驱动器内有磁头，通过磁头就可以对磁盘表面进行高速、随机的数据读写。软盘按照直径可以分为5.25英寸（1英寸＝2.54厘米）和3.5英寸；按照可以存取数学的面可以分为单面和双面的盘；按照存储密度可以分为单密度、双密度及高密度。软盘片上的信息是按照磁道和扇区进行存储的。磁道是同心圆，磁道编号从外向里，最外一条磁道编号为0磁道。每条磁道分成若干等份，每一等份为一个扇区，每条磁道上的扇区是相同的。

硬磁盘存储器的盘片是由铝合金、陶瓷或玻璃做基片，上面涂上磁性材料制成。近年来，盘的制造技术已经到了100G，速度越来越快，一半的寻址时间为20毫秒左右，数据传输率达5兆字节每秒左右，甚至更快。

光盘存储器有3种类型：只读型，一次写多次读型，可擦写型。目前一般计算机用户使用的光盘是CD—ROM。CD—ROM驱动器的速度通常以数据传输率来衡量。数据传输率以150千字节每秒为一倍速，通常的是2倍速、4倍速、8倍速、16倍速、24倍速、32倍速和40倍速。

计算机存储器：令人惊叹的记忆能力

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