速學存儲

A. 在微型計算機中,存取速度最快的存儲器是什麼

在微型計算機中，存取速度最快的存儲器是內存儲器。

1、軟盤：軟盤上有防寫口，當防寫口處於保護狀態（即防寫口打開）時，只能讀取盤中信息，而不能寫入，用於防止擦除或重寫數據，也能防止病毒侵入。

2、硬碟：是微機上最重要的外存儲器，它由多個質地較硬的塗有磁性材料的金屬碟片組成，每個碟片的每一面都有一個讀、寫磁頭，用於磁碟信息的讀寫。硬碟是目前存取速度最快的外存。

3、快閃記憶體（Flash Memory）作為存儲介質的半導體集成電路製成的電子盤已成為主流的可移動外存。電子盤又稱「優盤」，可反復存取數據。

4、光存儲器：是利用激光技術存儲信息的裝置。目前用於計算機系統的光碟可分：為只讀光碟（CD-ROM、DVD）、追記型光碟（CD-R、WORM）和可改寫型光碟（CD-RW、MO）等。光碟存儲介質具有價格低、保存時間長、存儲量大等特點，已成為微機的標准配置。

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內存儲器分類：

1、隨機存儲器（Random Access Memory）

隨機存儲器是一種可以隨機讀∕寫數據的存儲器，也稱為讀∕寫存儲器。RAM有以下兩個特點：

一是可以讀出，也可以寫入。讀出時並不損壞原來存儲的內容，只有寫入時才修改原來所存儲的內容。

二是RAM只能用於暫時存放信息，一旦斷電，存儲內容立即消失，即具有易失性。

2、只讀存儲器(Read Only Memory)

ROM是只讀存儲器，顧名思義，它的特點是只能讀出原有的內容，不能由用戶再寫入新內容。原來存儲的內容是採用掩膜技術由廠家一次性寫入的，並永久保存下來。

它一般
用來存放專用的固定的程序和數據。只讀存儲器是一種非易失性存儲器，一旦寫入信息後，無需外加電源來保存信息，不會因斷電而丟失。

3、CMOS存儲器（Complementary Metal Oxide Semiconctor Memory，互補金屬氧化物半導體內存)。CMOS內存是一種只需要極少電量就能存放數據的晶元。

由於耗能極低，CMOS內存可以由集成到主板上的一個小電池供電，這種電池在計算機通電時還能自動充電。因為CMOS晶元可以持續獲得電量，所以即使在關機後，他也能保存有關計算機系統配置的重要數據。

B. cache是什麼

cache叫做高速緩沖存儲器，是介於中央處理器和主存儲器之間的高速小容量存儲器。

cache作用：

CPU的速度遠高於內存，當CPU直接從內存中存取數據時要等待一定時間周期，而Cache則可以保存CPU剛用過或循環使用的一部分數據，如果CPU需要再次使用該部分數據時可從Cache中直接調用，這樣就避免了重復存取數據，減少了CPU的等待時間，因而提高了系統的效率。

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Cache是選購PC系統的一個重要指標

PC系統的發展趨勢之一是CPU主頻越做越高，系統架構越做越先進，而主存DRAM的結構和存取時間改進較慢。因此，Cache技術愈顯重要，在PC系統中Cache越做越大。

廣大用戶已把Cache做為評價和選購PC系統的一個重要指標。本在傳輸速度有較大差異的設備間都可以利用Cache作為匹配來調節差距，或者說是這些設備的傳輸通道。在顯示系統、硬碟和光碟機，以及網路通訊中，都需要使用Cache技術。

C. 存儲設備主要有哪幾種

硬碟：

硬碟是用來存儲數據的倉庫。看到「硬碟」這個名字，有的同學可能會問，硬碟外面看起明明是個盒子為什麼叫個「盤」呢？這是因為傳統的機械硬碟（HDD）盒子般的外表下藏著一張（或者幾張）盤子的「心」。我們存在電腦上的數據都在這些盤子里，這些盤子的學名叫「磁碟」。磁碟上方有一個名叫「磁頭」的部件，當電腦從磁碟上存讀數據的時候，「磁頭」就會與「磁碟」摩擦摩擦，魔鬼般的步伐…當然不是真的「摩擦」，它們之間是通過「心靈（電磁）感應」實現交流的。傳統的機械硬碟容量已經從G時代步入了T時代，它的量價比（存儲容量/價格）是最大的（嗯，給日本大姐姐們安家很合適）。

固態硬碟（SSD）是近幾年漸漸被普及的新產品，相比HDD來說，固態硬碟的這個「盤」字就有點名不副實了。SSD用快閃記憶體替代了HDD的「磁碟」來作為存儲介質，直接通過電流來寫入、讀取數據，摒棄了HDD中的機械操作過程，並且SSD的讀和寫可以將一個完整數據拆成多份，在主控的控制下並行操作，這樣就大大提高了讀寫的吞吐量。一般來說固態硬碟的隨機存取速度（讀取大量小文件）比HDD快幾十倍甚至上百倍，持續存取速度（一次讀取一個大文件）也比HDD快一倍以上。不過相對HDD來說，SSD還是硬碟界的高富帥，相同容量的SSD的售價可以買十幾塊同容量的HDD。

U盤、SD卡、MiniSD卡和各種卡：

這幾類產品都是用快閃記憶體作為存儲介質的常用存儲設備，不過相比SSD而言，存儲容量較小（人家身材好嘛），也沒有復雜的主控電路實現數據的並行寫入，所以存取速度上比SSD慢不少。 U盤的英文名是「USB flash disk」，名字中有個「USB」，顧名思義，這種「盤」經常與電腦上的USB介面插來插去，一般用來做數據中轉站。

D. 儲存和貯存有什麼區別

一、基本意思不同

1、儲存，讀音是chǔ cún，指保護、管理、儲藏物品。在配送活動中，儲存有暫存和儲備兩種形態。

2、貯存，讀音是zhù cún，基本意思把必要的東西或物資提前儲藏在某個地方。

二、引證釋義不同

1、儲存

現代柳青《創業史》第一部第四章：「勤快的小學畢業生沒事的時候，他就儲存忙天用的墊牛圈土。」

2、貯存

現代蕭乾的《一本褪色的相冊·美國點滴》：「由於它容易腐爛，所以既不好貯存，運輸起來損耗又大。」

三、引申意不同

1、儲存

在任何社會形態中，對於不論什麼原因形成停滯的物資也不論是什麼種類的物資在沒有進入生產加工、消費、運輸等活動之前或在這些活動結束之後，總是要存放起來，這就是儲存。

2、貯存

把感知過的事物、體驗過的情感、做過的動作、思考過的問題等，以一定的形式保持在人們的頭腦中。知識的貯存（存儲）有時也叫做知識的表徵（representation），他可以是事物的圖像，也可以是一系列的概念（concept）或命題（proposition）。

E. 高速緩存與CPU有什麼關系

二級緩存又叫L2 CACHE，它是處理器內部的一些緩沖存儲器，其作用跟內存一樣。 它是怎麼出現的呢？ 要上溯到上個世紀80年代，由於處理器的運行速度越來越快，慢慢地，處理器需要從內存中讀取數據的速度需求就越來越高了。然而內存的速度提升速度卻很緩慢，而能高速讀寫數據的內存價格又非常高昂，不能大量採用。從性能價格比的角度出發，英特爾等處理器設計生產公司想到一個辦法，就是用少量的高速內存和大量的低速內存結合使用，共同為處理器提供數據。這樣就兼顧了性能和使用成本的最優。而那些高速的內存因為是處於CPU和內存之間的位置，又是臨時存放數據的地方，所以就叫做緩沖存儲器了，簡稱「緩存」。它的作用就像倉庫中臨時堆放貨物的地方一樣，貨物從運輸車輛上放下時臨時堆放在緩存區中，然後再搬到內部存儲區中長時間存放。貨物在這段區域中存放的時間很短，就是一個臨時貨場。 最初緩存只有一級，後來處理器速度又提升了，一級緩存不夠用了，於是就添加了二級緩存。二級緩存是比一級緩存速度更慢，容量更大的內存，主要就是做一級緩存和內存之間數據臨時交換的地方用。現在，為了適應速度更快的處理器P4EE，已經出現了三級緩存了，它的容量更大，速度相對二級緩存也要慢一些，但是比內存可快多了。 緩存的出現使得CPU處理器的運行效率得到了大幅度的提升，這個區域中存放的都是CPU頻繁要使用的數據，所以緩存越大處理器效率就越高，同時由於緩存的物理結構比內存復雜很多，所以其成本也很高。
大量使用二級緩存帶來的結果是處理器運行效率的提升和成本價格的大幅度不等比提升。舉個例子，伺服器上用的至強處理器和普通的P4處理器其內核基本上是一樣的，就是二級緩存不同。至強的二級緩存是2MB～16MB，P4的二級緩存是512KB，於是最便宜的至強也比最貴的P4貴，原因就在二級緩存不同。
即L2 Cache。由於L1級高速緩存容量的限制，為了再次提高CPU的運算速度，在CPU外部放置一高速存儲器，即二級緩存。工作主頻比較靈活，可與CPU同頻，也可不同。CPU在讀取數據時，先在L1中尋找，再從L2尋找，然後是內存，在後是外存儲器。所以L2對系統的影響也不容忽視。
CPU緩存（Cache Memory）位於CPU與內存之間的臨時存儲器，它的容量比內存小但交換速度快。在緩存中的數據是內存中的一小部分，但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的，當CPU調用大量數據時，就可避開內存直接從緩存中調用，從而加快讀取速度。由此可見，在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案，這樣整個內存儲器（緩存+內存）就變成了既有緩存的高速度，又有內存的大容量的存儲系統了。緩存對CPU的性能影響很大，主要是因為CPU的數據交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。
緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時，首先從緩存中查找，如果找到就立即讀取並送給CPU處理；如果沒有找到，就用相對慢的速度從內存中讀取並送給CPU處理，同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中，可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行，不必再調用內存。
正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高（大多數CPU可達90%左右），也就是說CPU下一次要讀取的數據90%都在緩存中，只有大約10%需要從內存讀取。這大大節省了CPU直接讀取內存的時間，也使CPU讀取數據時基本無需等待。總的來說，CPU讀取數據的順序是先緩存後內存。
最早先的CPU緩存是個整體的，而且容量很低，英特爾公司從Pentium時代開始把緩存進行了分類。當時集成在CPU內核中的緩存已不足以滿足CPU的需求，而製造工藝上的限制又不能大幅度提高緩存的容量。因此出現了集成在與CPU同一塊電路板上或主板上的緩存，此時就把 CPU內核集成的緩存稱為一級緩存，而外部的稱為二級緩存。一級緩存中還分數據緩存（Data Cache，D-Cache）和指令緩存（Instruction Cache，I-Cache）。二者分別用來存放數據和執行這些數據的指令，而且兩者可以同時被CPU訪問，減少了爭用Cache所造成的沖突，提高了處理器效能。英特爾公司在推出Pentium 4處理器時，用新增的一種一級追蹤緩存替代指令緩存，容量為12KμOps，表示能存儲12K條微指令。
隨著CPU製造工藝的發展，二級緩存也能輕易的集成在CPU內核中，容量也在逐年提升。現在再用集成在CPU內部與否來定義一、二級緩存，已不確切。而且隨著二級緩存被集成入CPU內核中，以往二級緩存與CPU大差距分頻的情況也被改變，此時其以相同於主頻的速度工作，可以為CPU提供更高的傳輸速度。
二級緩存是CPU性能表現的關鍵之一，在CPU核心不變化的情況下，增加二級緩存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二級緩存上有差異，由此可見二級緩存對於CPU的重要性。
CPU在緩存中找到有用的數據被稱為命中，當緩存中沒有CPU所需的數據時（這時稱為未命中），CPU才訪問內存。從理論上講，在一顆擁有二級緩存的CPU中，讀取一級緩存的命中率為80%。也就是說CPU一級緩存中找到的有用數據占數據總量的80%，剩下的20%從二級緩存中讀取。由於不能准確預測將要執行的數據，讀取二級緩存的命中率也在80%左右（從二級緩存讀到有用的數據占總數據的16%）。那麼還有的數據就不得不從內存調用，但這已經是一個相當小的比例了。目前的較高端的CPU中，還會帶有三級緩存，它是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的—種緩存，在擁有三級緩存的CPU中，只有約5%的數據需要從內存中調用，這進一步提高了CPU的效率。
為了保證CPU訪問時有較高的命中率，緩存中的內容應該按一定的演算法替換。一種較常用的演算法是「最近最少使用演算法」（LRU演算法），它是將最近一段時間內最少被訪問過的行淘汰出局。因此需要為每行設置一個計數器，LRU演算法是把命中行的計數器清零，其他各行計數器加1。當需要替換時淘汰行計數器計數值最大的數據行出局。這是一種高效、科學的演算法，其計數器清零過程可以把一些頻繁調用後再不需要的數據淘汰出緩存，提高緩存的利用率。
CPU產品中，一級緩存的容量基本在4KB到64KB之間，二級緩存的容量則分為128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等。一級緩存容量各產品之間相差不大，而二級緩存容量則是提高CPU性能的關鍵。二級緩存容量的提升是由CPU製造工藝所決定的，容量增大必然導致CPU內部晶體管數的增加，要在有限的CPU面積上集成更大的緩存，對製造工藝的要求也就越高
緩存(Cache)大小是CPU的重要指標之一，其結構與大小對CPU速度的影響非常大。簡單地講，緩存就是用來存儲一些常用或即將用到的數據或指令，當需要這些數據或指令的時候直接從緩存中讀取，這樣比到內存甚至硬碟中讀取要快得多，能夠大幅度提升CPU的處理速度。
所謂處理器緩存，通常指的是二級高速緩存，或外部高速緩存。即高速緩沖存儲器，是位於CPU和主存儲器DRAM(Dynamic RAM)之間的規模較小的但速度很高的存儲器，通常由SRAM（靜態隨機存儲器）組成。用來存放那些被CPU頻繁使用的數據，以便使CPU不必依賴於速度較慢的DRAM（動態隨機存儲器）。L2高速緩存一直都屬於速度極快而價格也相當昂貴的一類內存，稱為SRAM(靜態RAM)，SRAM(Static RAM)是靜態存儲器的英文縮寫。由於SRAM採用了與製作CPU相同的半導體工藝，因此與動態存儲器DRAM比較，SRAM的存取速度快，但體積較大，價格很高。
處理器緩存的基本思想是用少量的SRAM作為CPU與DRAM存儲系統之間的緩沖區，即Cache系統。80486以及更高檔微處理器的一個顯著特點是處理器晶元內集成了SRAM作為Cache，由於這些Cache裝在晶元內，因此稱為片內Cache。486晶元內Cache的容量通常為8K。高檔晶元如Pentium為16KB，Power PC可達32KB。Pentium微處理器進一步改進片內Cache，採用數據和雙通道Cache技術，相對而言，片內Cache的容量不大，但是非常靈活、方便，極大地提高了微處理器的性能。片內Cache也稱為一級Cache。由於486，586等高檔處理器的時鍾頻率很高，一旦出現一級Cache未命中的情況，性能將明顯惡化。在這種情況下採用的辦法是在處理器晶元之外再加Cache，稱為二級Cache。二級Cache實際上是CPU和主存之間的真正緩沖。由於系統板上的響應時間遠低於CPU的速度，如果沒有二級Cache就不可能達到486，586等高檔處理器的理想速度。二級Cache的容量通常應比一級Cache大一個數量級以上。在系統設置中，常要求用戶確定二級Cache是否安裝及尺寸大小等。二級Cache的大小一般為128KB、256KB或512KB。在486以上檔次的微機中，普遍採用256KB或512KB同步Cache。所謂同步是指Cache和CPU採用了相同的時鍾周期，以相同的速度同步工作。相對於非同步Cache，性能可提高30%以上。
目前，PC及其伺服器系統的發展趨勢之一是CPU主頻越做越高，系統架構越做越先進，而主存DRAM的結構和存取時間改進較慢。因此，緩存（Cache）技術愈顯重要，在PC系統中Cache越做越大。廣大用戶已把Cache做為評價和選購PC系統的一個重要指標。
現在的CPU普遍有一級緩存和二級緩存。一般來說，一級緩存的數量比較少，而二級企業緩存的數量一般比一級緩存大幾倍。為什麼要緩存呢，這主要是CPU廠家為了提高CPU的使用效率。因為，隨著CPU的速度的快速發展，目前的CPU速度已經達到一個令人驚訝的速度，據個例子來說，一個奔騰3-1G的CPU其運算速度為每秒鍾能夠完成10億次二進制計算，而一個奔騰4-3G則意味著每秒鍾能夠完成30億次二進制運算。當然由於CPU還要介入浮點數據轉換和介入控制主板上的其他設備資源，實際真正用於數據處理的資源會受到較大影響，但總體來說，CPU的速度已經達到一個前所未有的程度。由於其他硬體在數據傳輸方面未能跟上，因此，CPU廠家就在CPU內封裝了緩存，其中，一級緩存主要將CPU的硬指令長期存儲，以便CPU在調用指令時不必再通過與內存交換數據來取得，另外，還將最近處理的進程數據（中間數據）存放在一級緩存；而二級緩存則是完全存放最近處理的進程數據（中間數據）和即將調用的數據。通過這樣一來設置，就可以避免CPU運算過程中要頻繁與內存交換數據，減少CPU的等待時間，提高CPU的利用效率。