计算机组成原理之存储器

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计算机组成原理之存储器

  • 存储器是计算机系统中的记忆设备,用来存储数据和程序
  • 速度从快到慢:寄存器 > Cache 缓存 > 主存(内存) > 辅存(外存)
  • 通常情况下 CPU 是从内存中去获取数据,而内存又是从外存中去获取数据,当 CPU 从内存中读取数据,再放到缓存中,再从缓存中读取数据,接着从缓存中拿到数据后,再将数据放入寄存器中,CPU 对寄存器中的数据进行计算,计算完后再将数据放到内存中

Registers 寄存器

  • 位于 CPU 内部的高速存储单元,具有非常高的存取速度
  • 用于暂存运算数据、指令地址和状态信息

Cache 缓存(高速缓冲存储器)

  • 通常位于 CPU 和主存之间,缓解 CPU 与主存速度差异,减少 CPU 访问主存的延迟
  • 用于存储 CPU 近期频繁访问的数据和指令
  • 分为 L1、L2、L3 三级,容量逐级增大,速度逐级降低

Memory 主存(Main Memory 主存储器、内存储器、内存)

  • 位于主板上,通过内存控制器与 CPU 交互
  • 用于存放当前运行的程序和数据
  • 分为 RAM 随机存取存储器和 ROM 只读存储器

Random Access Memory

  • 主要用于存储正在运行的程序和数据,用于临时存储中间结果和操作数,以便 CPU 进行快速访问和处理
  • 包括 DRAM 动态随机存取存储器和 SRAM 静态随机存取存储器

Read Only Memory

  • 是一种只能读取不能写入的存储器,它通常提供了计算机启动所需的基本输入输出系统(BIOS)和其他固件,对于计算机的正常启动和运行至关重要

Storage 辅存(Secondary Storage 辅助存储器、外存储器、外存)

  • 通过 IO 接口(比如 SATA、PCIe)连接到主板
  • HDD 硬盘驱动器(机械硬盘)、SSD 固态驱动器(固态硬盘)、光盘、存储卡、U 盘等