磁随机存储器

A. 存储器的分类

存储器的分类：

1．按存储介质分类

半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。

磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。

2．按存储方式分类

随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。

顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间与存储单元的物理位置有关。

3．按存储器的读写功能分类

只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器。

随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的半导体存储器。

4．按信息的可保存性分类

非永久记忆的存储器：断电后信息即消失的存储器。

永久记忆性存储器：断电后仍能保存信息的存储器。

5．按在计算机系统中的作用分类

主存储器（内存）：用于存放活动的程序和数据，其速度高、容量较小、每位价位高。

辅助存储器（外存储器）：主要用于存放当前不活跃的程序和数据，其速度慢、容量大、每位价位低。

缓冲存储器：主要在两个不同工作速度的部件起缓冲作用。

B. 计算机的存储器主要功能是什么

存储器是计算机实现记忆功能的一个重要组成部分。计算机的记忆是通过存储器对信息的存储来实现的。存储器用来保存计算机工作所必需的程序和数据。

在计算机系统中的存储器不是由单一器件或单一装置构成，而是由不同材料、不同特性、不同管理方式的存储器类型构成的一个存储器系统。

计算机技术的发展使存储器的地位不断得到提升，计算机系统由最初的以运算器为核心逐渐转变成以存储器为核心。这就对存储器技术提出了更高的要求。

不仅要使一类存储器能够具有更高的性能，而且能通过硬件、软件或软硬件结合的方式将不同类型的存储器组合在一起来获得更高的性价比，这就是存储系统。

为了提高计算机系统的性能，要求存储器具有尽可能高的存取速度、尽可能大的存储容量和尽可能低的价位。但是，这三个性能指标是相互矛盾的。

(2)磁随机存储器扩展阅读

存储器的分类

1、按存储介质分类

（1）半导体存储器用半导体器件组成的存储器称为半导体存储器；特点：集成度高、容量大、体积小、存取速度快、功耗低、价格便宜、维护简单。主要分两大类：双极型存储器:TTL型和ECL型.金属氧化物半导体存储器(简称MOS存储器):静态MOS存储器和动态MOS存储器。

(2）磁表面存储器用磁性材料做成的存储器称为磁表面存储器，简称磁存储器。它包括磁盘存储器、磁带存储器等。特点：体积大、生产自动化程度低、存取速度慢，但存储容量比半导体存储器大得多且不易丢失。

（3）激光存储器信息以刻痕的形式保存在盘面上，用激光束照射盘面，靠盘面的不同反射率来读出信息。光盘可分为只读型光盘（CD－ROM）、只写一次型光盘（WORM)和磁光盘（MOD）三种。

2、按存取方式分类

（1）随机存储器（RAM）：如果存储器中任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间与存储单元的物理位置无关，则这种存储器称为随机存储器（RAM）。

RAM主要用来存放各种输入／输出的程序、数据、中间运算结果以及存放与外界交换的信息和做堆栈用。随机存储器主要充当高速缓冲存储器和主存储器。

（2）串行访问存储器（SAS）：如果存储器只能按某种顺序来存取，也就是说，存取时间与存储单元的物理位置有关，则这种存储器称为串行访问存储器。串行存储器又可分为顺序存取存储器（SAM）和直接存取存储器（DAM）。

顺序存取存储器是完全的串行访问存储器，如磁带，信息以顺序的方式从存储介质的始端开始写入（或读出）；直接存取存储器是部分串行访问存储器，如磁盘存储器，它介于顺序存取和随机存取之间。

（3）只读存储器（ROM）：只读存储器是一种对其内容只能读不能写入的存储器，即预先一次写入的存储器。通常用来存放固定不变的信息。如经常用作微程序控制存储器。

目前已有可重写的只读存储器。常见的有掩模ROM（MROM），可擦除可编程ROM（EPROM），电可擦除可编程ROM（EEPROM）.ROM的电路比RAM的简单、集成度高，成本低，且是一种非易失性存储器，计算机常把一些管理、监控程序、成熟的用户程序放在ROM中。

3、按信息的可保存性分类

非永久记忆的存储器：断电后信息就消失的存储器，如半导体读／写存储器RAM。

永久性记忆的存储器：断电后仍能保存信息的存储器，如磁性材料做成的存储器以及半导体ROM．

4、按在计算机系统中的作用分

根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。

高速缓存存储器：主要用途是高速存取指令和数据，存取速度快，但存取容量小；主存储器：存放计算机运行期间的大量程序和数据，存取速度快，存储容量不大；外存储器：存放系统程序和大型数据文件及数据库，存储容量大，成本较低。

C. 存储器可分为哪三类

存储器不仅可以分为三类。因为按照不同的划分方法，存储器可分为不同种类。常见的分类方法如下。

一、按存储介质划分

1. 半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。

2. 磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。

二、按存储方式划分

1. 随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。

2. 顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关。

三、按读写功能划分

1. 只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器。

2. 随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的存储器。

二、选用各种存储器，一般遵循的选择如下：

1、内部存储器与外部存储器

一般而言，内部存储器的性价比最高但灵活性最低，因此用户必须确定对存储的需求将来是否会增长，以及是否有某种途径可以升级到代码空间更大的微控制器。基于成本考虑，用户通常选择能满足应用要求的存储器容量最小的微控制器。

2、引导存储器

在较大的微控制器系统或基于处理器的系统中，用户可以利用引导代码进行初始化。应用本身通常决定了是否需要引导代码，以及是否需要专门的引导存储器。

3、配置存储器

对于现场可编程门阵列(FPGA）或片上系统(SoC)，可以使用存储器来存储配置信息。这种存储器必须是非易失性EPROM、EEPROM或闪存。大多数情况下，FPGA采用SPI接口，但一些较老的器件仍采用FPGA串行接口。

4、程序存储器

所有带处理器的系统都采用程序存储器，但是用户必须决定这个存储器是位于处理器内部还是外部。在做出了这个决策之后，用户才能进一步确定存储器的容量和类型。

5、数据存储器

与程序存储器类似，数据存储器可以位于微控制器内部，或者是外部器件，但这两种情况存在一些差别。有时微控制器内部包含SRAM(易失性)和EEPROM(非易失)两种数据存储器，但有时不包含内部EEPROM，在这种情况下，当需要存储大量数据时，用户可以选择外部的串行EEPROM或串行闪存器件。

6、易失性和非易失性存储器

存储器可分成易失性存储器或者非易失性存储器，前者在断电后将丢失数据，而后者在断电后仍可保持数据。用户有时将易失性存储器与后备电池一起使用，使其表现犹如非易失性器件，但这可能比简单地使用非易失性存储器更加昂贵。

7、串行存储器和并行存储器

对于较大的应用系统，微控制器通常没有足够大的内部存储器。这时必须使用外部存储器，因为外部寻址总线通常是并行的，外部的程序存储器和数据存储器也将是并行的。

8、EEPROM与闪存

存储器技术的成熟使得RAM和ROM之间的界限变得很模糊，如今有一些类型的存储器（比如EEPROM和闪存）组合了两者的特性。这些器件像RAM一样进行读写，并像ROM一样在断电时保持数据，它们都可电擦除且可编程，但各自有它们优缺点。

参考资料来源：网络——存储器

D. 常见的非易失性存储器有哪几种

常见的非易失性存储器有以下几种：

一、可编程只读内存：PROM（Programmable read-only memory）

其内部有行列式的镕丝，可依用户（厂商）的需要，利用电流将其烧断，以写入所需的数据及程序，镕丝一经烧断便无法再恢复，亦即数据无法再更改。

二、电可擦可编程只读内存：EEPROM（Electrically erasable programmable read only memory）

电子抹除式可复写只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM）之运作原理类似EPROM，但是抹除的方式是使用高电场来完成，因此不需要透明窗。

三、可擦可编程只读内存：EPROM（Erasable programmable read only memory）

可利用高电压将数据编程写入，但抹除时需将线路曝光于紫外线下一段时间，数据始可被清空，再供重复使用。因此，在封装外壳上会预留一个石英玻璃所制的透明窗以便进行紫外线曝光。

四、电可改写只读内存：EAROM（Electrically alterable read only memory）

内部所用的芯片与写入原理同EPROM，但是为了节省成本，封装上不设置透明窗，因此编程写入之后就不能再抹除改写。

五、闪存：Flash memory

是一种电子式可清除程序化只读存储器的形式，允许在操作中被多次擦或写的存储器。这种科技主要用于一般性数据存储，以及在电脑与其他数字产品间交换传输数据，如储存卡与U盘。闪存是一种特殊的、以宏块抹写的EEPROM。早期的闪存进行一次抹除，就会清除掉整颗芯片上的数据。

E. 纳米技术有什么用途

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  纳米技术的主要用途有：疾病的早期检测与纳米药物；纳米机器人；纳米存储器；纳米绿色印刷制造技术；纳米催化等。用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。

  纳米技术，也称毫微技术，是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料，制作出生物材料和仿生材料。

  纳米技术的主要用途如下：

  1、疾病的早期检测与纳米药物

  纳米材料在医药行业得到广泛应用。如根据量子点的荧光效应、磁性纳米材料的磁效应、纳米材料的吸附作用等，能够将检测的灵敏度大幅提高，有利于疾病的早发现。纳米颗粒作为药物载体，具有高度靶向、药物控制释放、提高药物的溶解率和吸收率等优点。一些纳米材料被证明本身即是高效的全新药物。比如说，现有的肿瘤治疗方法是建立在杀死细胞的基础上，它同时也杀死正常细胞。中国科学家研制出一种纳米药物（含钆金属富勒烯），它并不直接杀死细胞，而是通过改变肿瘤细胞的生长环境，将其“监禁”起来，阻止它们继续生长和转移。这种药物有可能改变现有的肿瘤治疗方法。

  2、纳米机器人

  纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容，第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体，这种纳米机器人可注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗。纳米机器人还可以用来进行人体器官的修复工作、作整容手术、从基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安装在基因中，使机体正常运行。医用纳米机器人目前还处在试验阶段，大到几毫米，小到直径几微米。但可以肯定的是，未来几年内，纳米机器人将会带来一场医学革命。

  3、纳米存储器

  科学家预测，不久的将来可以用一个方糖大小的存贮器装下相当于100个美国国会图书馆的纸本信息。中国科学家提出了一种纳米环磁随机存储器的原理型器件设计结构，并制备出新型纳米环磁随机存储器的原理型演示器件。这种设计有望成为下一代磁随机存储器件的核心技术之一。

  4、纳米绿色印刷制造技术

  利用纳米功能材料亲水、亲油性质可控的特点，结合数字技术，中国科学家开发出无污染的绿色制版技术。这种新技术从源头上根除了印刷制版的污染，而且比传统技术的成本更低，印刷效果也更胜一筹。除了传统印刷领域，纳米材料还可以用于印刷电路板。

  5、纳米催化

  天然气是优质高效的清洁能源，主要成分为甲烷，它的选择活化和定向转化是当今催化领域中的一个难题。中国科学家研制的纳米催化剂可以将甲烷直接并高效地转化为乙烯等有机分子，降低了污染和能耗，提高了能源利用率。