存储器分类图

Ⅰ 计算机的存储器有哪几类

存储器的种类

存储器可以分为内存储器(内存)和外存储器(外存)两种，内存直接与CPU连接，用于存放当前正在运行的程序和数据，外存则通过内存与CPU间接连接，存放计算机所有程序和数据。下图分别为内存和外存。

Ⅱ 存储器的原理是什么

存储器讲述工作原理及作用

介绍

存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。其概念很广，有很多层次，在数字系统中，只要能保存二进制数据的都可以是存储器;在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器，如RAM、FIFO等;在系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储器，如内存条、TF卡等。计算机中全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。计算机中的存储器按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存),也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光盘等，能长期保存信息。内存指主板上的存储部件，用来存放当前正在执行的数据和程序，但仅用于暂时存放程序和数据，关闭电源或断电，数据会丢失。

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。

能力影响

从写命令转换到读命令，在某个时间访问某个地址，以及刷新数据等操作都要求数据总线在一定时间内保持休止状态，这样就不能充分利用存储器通道。此外，宽并行总线和DRAM内核预取都经常导致不必要的大数据量存取。在指定的时间段内，存储器控制器能存取的有用数据称为有效数据速率，这很大程度上取决于系统的特定应用。有效数据速率随着时间而变化，常低于峰值数据速率。在某些系统中，有效数据速率可下降到峰值速率的10%以下。

通常，这些系统受益于那些能产生更高有效数据速率的存储器技术的变化。在CPU方面存在类似的现象，最近几年诸如AMD和 TRANSMETA等公司已经指出，在测量基于CPU的系统的性能时，时钟频率不是唯一的要素。存储器技术已经很成熟，峰值速率和有效数据速率或许并不比以前匹配的更好。尽管峰值速率依然是存储器技术最重要的参数之一，但其他结构参数也可以极大地影响存储器系统的性能。

影响有效数据速率的参数

有几类影响有效数据速率的参数，其一是导致数据总线进入若干周期的停止状态。在这类参数中，总线转换、行周期时间、CAS延时以及RAS到CAS的延时(tRCD)引发系统结构中的大部分延迟问题。

总线转换本身会在数据通道上产生非常长的停止时间。以GDDR3系统为例，该系统对存储器的开放页不断写入数据。在这期间，存储器系统的有效数据速率与其峰值速率相当。不过，假设100个时钟周期中，存储器控制器从读转换到写。由于这个转换需要6个时钟周期，有效的数据速率下降到峰值速率的 94%。在这100个时钟周期中，如果存储器控制器将总线从写转换到读的话，将会丢失更多的时钟周期。这种存储器技术在从写转换到读时需要15个空闲周期，这会将有效数据速率进一步降低到峰值速率的79%。表1显示出针几种高性能存储器技术类似的计算结果。

显然，所有的存储器技术并不相同。需要很多总线转换的系统设计师可以选用诸如XDR、RDRAM或者DDR2这些更高效的技术来提升性能。另一方面，如果系统能将处理事务分组成非常长的读写序列，那么总线转换对有效带宽的影响最小。不过，其他的增加延迟现象，例如库(bank)冲突会降低有效带宽，对性能产生负面影响。

DRAM技术要求库的页或行在存取之前开放。一旦开放，在一个最小周期时间，即行周期时间(tRC)结束之前，同一个库中的不同页不能开放。对存储器开放库的不同页存取被称为分页遗漏，这会导致与任何tRC间隔未满足部分相关的延迟。对于还没有开放足够周期以满足tRC间隙的库而言，分页遗漏被称为库冲突。而tRC决定了库冲突延迟时间的长短，在给定的DRAM上可用的库数量直接影响库冲突产生的频率。

大多数存储器技术有4个或者8个库，在数十个时钟周期具有tRC值。在随机负载情况下，那些具有8个库的内核比具有4个库的内核所发生的库冲突更少。尽管tRC与库数量之间的相互影响很复杂，但是其累计影响可用多种方法量化。

存储器读事务处理

考虑三种简单的存储器读事务处理情况。第一种情况，存储器控制器发出每个事务处理，该事务处理与前一个事务处理产生一个库冲突。控制器必须在打开一个页和打开后续页之间等待一个tRC时间，这样增加了与页循环相关的最大延迟时间。在这种情况下的有效数据速率很大程度上决定于I/O，并主要受限于DRAM内核电路。最大的库冲突频率将有效带宽削减到当前最高端存储器技术峰值的20%到30%。

在第二种情况下，每个事务处理都以随机产生的地址为目标。此时，产生库冲突的机会取决于很多因素，包括tRC和存储器内核中库数量之间的相互作用。tRC值越小，开放页循环地越快，导致库冲突的损失越小。此外，存储器技术具有的库越多，随机地址存取库冲突的机率就越小。

第三种情况，每个事务处理就是一次页命中，在开放页中寻址不同的列地址。控制器不必访问关闭页，允许完全利用总线，这样就得到一种理想的情况，即有效数据速率等于峰值速率。

第一种和第三种情况都涉及到简单的计算，随机情况受其他的特性影响，这些特性没有包括在DRAM或者存储器接口中。存储器控制器仲裁和排队会极大地改善库冲突频率，因为更有可能出现不产生冲突的事务处理，而不是那些导致库冲突的事务处理。

然而，增加存储器队列深度未必增加不同存储器技术之间的相对有效数据速率。例如，即使增加存储器控制队列深度，XDR的有效数据速率也比 GDDR3高20%。存在这种增量主要是因为XDR具有更高的库数量以及更低的tRC值。一般而言，更短的tRC间隔、更多的库数量以及更大的控制器队列能产生更高的有效带宽。

实际上，很多效率限制现象是与行存取粒度相关的问题。tRC约束本质上要求存储器控制器从新开放的行中存取一定量的数据，以确保数据管线保持充满。事实上，为保持数据总线无中断地运行，在开放一个行之后，只须读取很少量的数据，即使不需要额外的数据。

另外一种减少存储器系统有效带宽的主要特性被归类到列存取粒度范畴，它规定了每次读写操作必须传输的数据量。与之相反，行存取粒度规定每个行激活(一般指每个RAS的CAS操作)需要多少单独的读写操作。列存取粒度对有效数据速率具有不易于量化的巨大影响。因为它规定一个读或写操作中需要传输的最小数据量，列存取粒度给那些一次只需要很少数据量的系统带来了问题。例如，一个需要来自两列各8字节的16字节存取粒度系统，必须读取总共32字节以存取两个位置。因为只需要32个字节中的16个字节，系统的有效数据速率降低到峰值速率的50%。总线带宽和脉冲时间长度这两个结构参数规定了存储器系统的存取粒度。

总线带宽是指连接存储器控制器和存储器件之间的数据线数量。它设定最小的存取粒度，因为对于一个指定的存储器事务处理，每条数据线必须至少传递一个数据位。而脉冲时间长度则规定对于指定的事务处理，每条数据线必须传递的位数量。每个事务处理中的每条数据线只传一个数据位的存储技术，其脉冲时间长度为1。总的列存取粒度很简单：列存取粒度=总线宽度×脉冲时间长度。

很多系统架构仅仅通过增加DRAM器件和存储总线带宽就能增加存储系统的可用带宽。毕竟，如果4个400MHz数据速率的连接可实现 1.6GHz的总峰值带宽，那么8个连接将得到3.2GHz。增加一个DRAM器件，电路板上的连线以及ASIC的管脚就会增多，总峰值带宽相应地倍增。

首要的是，架构师希望完全利用峰值带宽，这已经达到他们通过物理设计存储器总线所能达到的最大值。具有256位甚或512位存储总线的图形控制器已并不鲜见，这种控制器需要1,000个，甚至更多的管脚。封装设计师、ASIC底层规划工程师以及电路板设计工程师不能找到采用便宜的、商业上可行的方法来对这么多信号进行布线的硅片区域。仅仅增加总线宽度来获得更高的峰值数据速率，会导致因为列存取粒度限制而降低有效带宽。

假设某个特定存储技术的脉冲时间长度等于1，对于一个存储器处理，512位宽系统的存取粒度为512位(或者64字节)。如果控制器只需要一小段数据，那么剩下的数据就被浪费掉，这就降低了系统的有效数据速率。例如，只需要存储系统32字节数据的控制器将浪费剩余的32字节，进而导致有效的数据速率等于50%的峰值速率。这些计算都假定脉冲时间长度为1。随着存储器接口数据速率增加的趋势，大多数新技术的最低脉冲时间长度都大于1。

选择技巧

存储器的类型将决定整个嵌入式系统的操作和性能，因此存储器的选择是一个非常重要的决策。无论系统是采用电池供电还是由市电供电，应用需求将决定存储器的类型(易失性或非易失性)以及使用目的(存储代码、数据或者两者兼有)。另外，在选择过程中，存储器的尺寸和成本也是需要考虑的重要因素。对于较小的系统，微控制器自带的存储器就有可能满足系统要求，而较大的系统可能要求增加外部存储器。为嵌入式系统选择存储器类型时，需要考虑一些设计参数，包括微控制器的选择、电压范围、电池寿命、读写速度、存储器尺寸、存储器的特性、擦除/写入的耐久性以及系统总成本。

选择存储器时应遵循的基本原则

1、内部存储器与外部存储器

一般情况下，当确定了存储程序代码和数据所需要的存储空间之后，设计工程师将决定是采用内部存储器还是外部存储器。通常情况下，内部存储器的性价比最高但灵活性最低，因此设计工程师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，人们通常选择能满足应用要求的存储器容量最小的微控制器，因此在预测代码规模的时候要必须特别小心，因为代码规模增大可能要求更换微控制器。目前市场上存在各种规模的外部存储器器件，我们很容易通过增加存储器来适应代码规模的增加。有时这意味着以封装尺寸相同但容量更大的存储器替代现有的存储器，或者在总线上增加存储器。即使微控制器带有内部存储器，也可以通过增加外部串行EEPROM或闪存来满足系统对非易失性存储器的需求。

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，设计工程师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。例如，如果没有外部的寻址总线或串行引导接口，通常使用内部存储器，而不需要专门的引导器件。但在一些没有内部程序存储器的系统中，初始化是操作代码的一部分，因此所有代码都将驻留在同一个外部程序存储器中。某些微控制器既有内部存储器也有外部寻址总线，在这种情况下，引导代码将驻留在内部存储器中，而操作代码在外部存储器中。这很可能是最安全的方法，因为改变操作代码时不会出现意外地修改引导代码。在所有情况下，引导存储器都必须是非易失性存储器。

可以使用任何类型的存储器来满足嵌入式系统的要求，但终端应用和总成本要求通常是影响我们做出决策的主要因素。有时，把几个类型的存储器结合起来使用能更好地满足应用系统的要求。例如，一些PDA设计同时使用易失性存储器和非易失性存储器作为程序存储器和数据存储器。把永久的程序保存在非易失性ROM中，而把由用户下载的程序和数据存储在有电池支持的易失性DRAM中。不管选择哪种存储器类型，在确定将被用于最终应用系统的存储器之前，设计工程师必须仔细折中考虑各种设计因素。

Ⅲ 存储器组织结构是指什么

存储器构造 存储器就是用来存放数据的地方。它是利用电平的高低来存放数据的，也就是说，它存放的实际上是电平的高、低，而不是我们所习惯认为的1234这样的数字，这样，我们的一个谜团就解开了，计算机也没什么神秘。

单片机里面都有这样的存储器，这是一个存储器的示意图：一个存储器就象一个个的小抽屉，一个小抽屉里有八个小格子，每个小格子就是用来存放“电荷”的，电荷通过与它相连的电线传进来或释放掉，至于电荷在小格子里是怎样存的，就不用我们操心了，你能把电线想象成水管，小格子里的电荷就象是水，那就好理解了。存储器中的每个小抽屉就是一个放数据的地方，我们称之为一个“单元”。

有了这么一个构造，我们就能开始存放数据了，想要放进一个数据12，也就是00001100，我们只要把第二号和第三号小格子里存满电荷，而其它小格子里的电荷给放掉就行了（看图3）。可是问题出来了，看图2，一个存储器有好多单元，线是并联的，在放入电荷的时候，会将电荷放入所有的单元中，而释放电荷的时候，会把每个单元中的电荷都放掉，这样的话，不管存储器有多少个单元，都只能放同一个数，这当然不是我们所希望的，因此，要在结构上稍作变化，看图2，在每个单元上有个控制线，我想要把数据放进哪个单元，就给一个信号这个单元的控制线，这个控制线就把开关打开，这样电荷就能自由流动了，而其它单元控制线上没有信号，所以开关不打开，不会受到影响，这样，只要控制不一样单元的控制线，就能向各单元写入不一样的数据了，同样，如果要某个单元中取数据，也只要打开对应的控制开关就行了。

Ⅳ 层次结构存储系统（一）

6.1 存储器概述

6.2 主存与CPU的连接及其读写

本章主要介绍层次化存储结构的几类存储器的工作原理和组织形式，主要包括：半导体随机存取存储器，只读存储器，Flash存储器，磁盘存储器等不同类型存储器的特点，存储芯片和CPU连接，高速缓存的基本原理以及虚拟存储系统的实现技术等。

6.1.1 存储器的分类

6.1.2 主存储器的组成和基本操作

如图所示是主存储器的基本框图。其中一个个存储0或1的记忆单元（cell）构成的存储序列
是存储器的核心部分。这种记忆单元也称为存储体、存储矩阵。

为了存取存储体中的信息，必须对存储单元编号，所编号码就是地址。编制单元是指那些具有相同地址的那些位元构成的一个单位，可以是一个字节或者一个字。对各存储单元进行编号的方式称为 编址方式 ，可以按 字节编址 ，也可以按 字编址 。现在大多数通用计算机都采用字节编址方式，此时，存储体内一个地址中有一个字节。

如图所示，指令执行过程中需要访问主存时，CPU首先把需访问单元的地址送到主存中的 地址寄存器 ，以便 地址译码器 进行译码后选中相应单元。同时，CPU将读/写控制信号通过控制线送到主存的读写控制电路。

图中采用64位数据线，因此，在字节编址方式下，每次最多可以存取8个字节的内容。地址线的位数决定了主存地址空间的 最大可寻址范围 。例如，36位地址的最大可寻址范围为0~2^36-1。

6.1.3 存储器的主要性能指标

6.1.4 各类存储元件的特点

6.1.5 存储器的层次存储结构

数据使用时一般只在相邻两层之间复制传送，而且总是从慢速存储器复制到快速存储器。传送的单位是一个 定长块 ，因此需要确定定长块的大小，并且在相邻两层间建立块之间的映射关系。

6.2.1 主存模块的连接和读写操作

Ⅳ 存储器分为哪几类CPU如何访问它们试画出存储器层次图

存储系统可分为内存和外存两大类。内存是直接受CPU控制与管理的并只能暂存数据信息的存储器，外存可以永久性保存信息的存储器。存于外存中的程序必须调入内存才能运行，内存是计算机工作的舞台。内存与外存的区别是：内存只能暂存数据信息，外存可以永久性保存数据信息；外存不受CPU控制，但外存必须借助内存才能与CPU交换数据信息；内存的访问速度快，外存的访问速度慢。
内存可分为：RAM与ROM。RAM的特点是：可读可写，但断电信息丢失。ROM用于存储BIOS。
外存有：磁盘（软盘和硬盘）、光盘、U盘（电子盘）

Ⅵ 计算机的内存储器包括什么和什么

计算机的内存储器包括寄存器、高速缓冲存储器和主存储器。

只要计算机开始运行，操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算。当运算完成，CPU将结果传送出来。

内存的运行也决定计算机整体运行快慢的程度。内存条由内存芯片、电路板、金手指等部分组成。

(6)存储器分类图扩展阅读：

对于内存而言，辨别内存带宽是一件相当简单的事情，因为SDRAM、DDR、RDRAM这三种内存在外观上有着很大的差别，大家通过下面这副图就能清楚地认识到。

唯一需要我们去辨认的便是不同频率的DDR内存。目前主流DDR内存分为DDR266、DDR333以及DDR400，其中后三位数字代表工作频率。

通过内存条上的标识，自然可以很方便地识别出其规格。相对而言，显卡上显存带宽的识别就要困难一些。在这里，我们应该抓住“显存位宽”和“显存频率”两个重要的技术指标。

Ⅶ 什么是闪存和内存，手机8+256 是什么意思华为官方一图让你看懂

转载来自华为麒麟官方：

大家在日常使用手机时，经常会听到“存储”这个词，保存照片和视频、接收数据、下载App等等。诸多手机应用场景都和存储息息相关。同时存储也成为我们选购手机时的重要衡量指标，4/8GB、128/256GB等不同存储容量对手机的使用体验影响很大。由此可见，存储器对于手机而言十分重要，那么什么是存储器呢？你知道它有哪些种类吗？

下面让华为麒麟带你一图看懂存储器！

RAM ：随机存取存储器（ andom Access Memory )，即手机中的内存，是芯片中与 CPU 直接交换数据的存储器。

RAM 属于易失性存储器，即一旦断电所存储的数据将全部丢失。 RAM 的优点是可以随时读写，同时读写速度很快，通常用来暂存正在运行的程序和临时数据。

NAND ：NAND Flash 即手机中的闪存，它属于非易失性存储器，断电后，其存储的数据不会丢失。 NAND Flash 存储器具有容量较大、体积较小、改写速度快等优点，它是移动数码产品存储的理想介质，在业内有广泛的应用，包括手机、相机、随身携带的 U 盘等。手机参数中的256GB、512GB指的就是手机中的闪存大小。

DRAM ：动态随机存取存储器（ Dynamic Random Access Mem -ory ）是 RAM 中的一种，当断掉电源后，所存储的数据将全部丢失。由于晶体管会出现漏电的情况，导致 DRAM 储存电荷的时间非常短暂，所以 DRAM 需要周期性地充电来进行刷新，因此 DRAM 的速度不如 SRAM 快，但 DRAM 的优点是存储单元的结构简单，集成度高，功耗低，所以已成为大容量 RAM 中的主流。比如手机参数中的4GB、8GB指的就是内存。

SRAM：静态随机存取存储器（ Static Random - Access Memo -ry ）是 RAM 的另一种。 SRAM 与 DRAM 不同，不需要周期性进行更新，只要保持通电，里面储存的数据就可以恒常保持。但是，当断电时， SRAM 储存的数据还是会消失。 SRAM 的优点是读写速度快、使用简单、无需周期性刷新、静态功耗极低，但是 SRAM 所需的元件数多、集成度低、运行功耗大，同时制造成本高。

3D DRAM：随着芯片尺寸的不断微缩， DRAM 工艺的微缩变得越来越困难，平面 DRAM 的“摩尔定律”( Moore ＇ s Law ）正在逐渐走向极限，当今各大厂商都在研究3D DRAM 作为解决方案来延续 DRAM 的使用。3D DRAM 是一种将存储单元堆叠至逻辑单元上方的新型存储方式，它可以实现单位面积上更高的容量。