近来，电子元器件的代价一起猛进，存储器、被动元件、分立器件、功率器件均出现差别程度的代价上涨，以及原厂大规模交期延伸，造成供应链物料紧缺，尤其是存储器更是这此涨价缺货的“重灾区”。
那么，对于存储器，你又相识多少？
存储器是盘算机体系中的影象装备，用来存放程序和数据。当代盘算机体系都是以存储器为中心，盘算机若要开始工作，必须先把有关程序和数据装到存储器中，程序才华开始运行。
在程序实行过程中，CPU所需的指令要从存储器中取出，运算器所需的原始数据要从存储器中取出，运算结果必须在程序实行完毕之前全部写到存储器中，各种输入输出装备也直接与存储器互换数据。因此，在盘算机运行过程中，存储器是各种信息存储和互换的中心。
一.存储器的构造及原理
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，而不是我们所风俗以为的1234如许的数字，如许我们就解开了一个谜团，盘算机也没什么秘密。
单片机内里都有如许的存储器，这是一个存储器的表示图：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开释掉，至于电荷在小格子里是怎样存的，就不消我们费心了，你能把电线想象成水管，小格子里的电荷就象是水，那就好明白了。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“单位”。
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，而别的小格子里的电荷给放掉就行了。
但是题目出来了，一个存储器有很多多少单位，线是并联的，在放入电荷的时间，会将电荷放入全部的单位中，而开释电荷的时间，会把每个单位中的电荷都放掉，如许的话，不管存储器有多少个单位，都只能放同一个数，这固然不是我们所盼望的
因此，要在布局上稍作变革，在每个单位上有个控制线，我想要把数据放进哪个单位，就给一个信号这个单位的控制线，这个控制线就把开关打开，如许电荷就能自由活动了，而别的单位控制线上没有信号，以是开关不打开，不会受到影响，如许，只要控制不一样单位的控制线，就能向各单位写入不一样的数据了，同样，假如要某个单位中取数据，也只要打开对应的控制开关就行了。
构成存储器的存储介质，如今重要采取半导体器件和磁性子料。存储器中最小的存储单位可以是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性子料的存储元，它可存储一个二进制代码。这个二进制代码位是存储器中最小的存储单位，称为一个存储位或存储元，多少个存储位可以构成一个存储单位，很多存储单位可以构成一个存储器，这些存储单位的聚集也称为存储体。
二.存储器的种类
根据存储质料的性能及利用方法的差别，存储器可以有各种差别的分类方法。
（一）按存储介质分类：
1、半导体存储器
半导体存储器用半导体器件构成的存储器。
特点：集成度高、容量大、体积小、存取速率快、功耗低、代价自制、维护简单。
重要分两大类：①双极型存储器：TTL型和ECL型；②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、磁存储器
磁外貌存储器用磁性子料做成的存储器称为磁外貌存储器，它包罗磁盘存储器、磁带存储器等。
特点：体积大、生产主动化程度低、存取速率慢，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
信息以刻痕的情势生存在盘面上，用激光束照射盘面，靠盘面的差别反射率来读出信息。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。
（二）按存取方式分类：
1、随机存储器（RAM）
假如存储器中任何存储单位的内容都能被随机存取，且存取时间与存储单位的物理位置无关，则这种存储器称为随机存储器（RAM）。
RAM重要用来存放各种输入／输出的程序、数据、中心运算结果以及存放与外界互换的信息和做堆栈用。随机存储器重要充当高速缓冲存储器和主存储器。
2、串行访问存储器（SAS）
假如存储器只能按某种次序来存取，也就是说，存取时间与存储单位的物理位置有关，则这种存储器称为串行访问存储器。
串行存储器又可分为次序存取存储器（SAM）和直接存取存储器（DAM）。次序存取存储器是完全的串行访问存储器，如磁带，信息以次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，它介于次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。通常用来存放固定稳固的信息。如常常用作微程序控制存储器。
如今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，本钱低，且是一种非易失性存储器，盘算机常把一些管理、监控程序、成熟的用户程序放在ROM中。
（三）按信息的可生存性分类：
非永世影象的存储器：断电后信息就消散的存储器，如半导体读／写存储器RAM。
永世性影象的存储器：断电后仍能生存信息的存储器，如磁性子料做成的存储器以及半导体ROM。
（四）按在盘算机体系中的作用分类：
根据存储器在盘算机体系中所起的作用，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。为了办理对存储器要求容量大，速率快，本钱低三者之间的抵牾，如今通常采取多级存储器体系布局，纵然用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。
三.存储器的分级布局
一个存储器的性能通常用速率、容量、代价三个重要指标来衡量。盘算机对存储器的要求是容量大、速率快、本钱低，必要尽大概地同时分身这三方面的要求。但是一样平常来讲，存储器速率越快，代价也越高，因而也越难满意大容量的要求。如今通常采取多级存储器体系布局，利用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器，如图所示。
CPU能直接访问的存储器称为内存储器（简称内存），包罗高速缓冲存储器和主存储器。CPU不能直接访问的存储器称为外存储器（简称外存，也叫辅助存储器），外存的信息必须调入内存才华被CPU利用。
高速缓冲存储器（Cache）是盘算机体系中的一个高速、小容量的半导体存储器，它位于高速的CPU和低速的主存之间，用于匹配两者的速率，到达高速存取指令和数据的目标。和主存相比，Cache的存取速率快，但存储容量小。
主存储器，简称主存，是盘算机体系的重要存储器，用来存放盘算机正在实行的大量程序和数据，重要由MOS半导体存储器构成。
外存储器，简称外存，是盘算机体系的大容量辅助存储器，用于存放体系中的程序、数据文件及数据库。与主存相比，外存的特点是存储容量大，位本钱低，但访问速率慢。如今，外存储器重要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。
由Cache和主存储器构成的Cache－主存体系，其重要目标是利用与CPU速率靠近的Cache来高速存取指令和数据以进步存储器的团体速率，从CPU角度看，这个条理的速率靠近Cache，而容量和每一位的代价则靠近主存；由主存和外存构成的假造存储器体系，其重要目标是增长存储器的容量，从团体上看，其速率靠近于主存的速率，其容量则靠近于外存的容量。
盘算机存储体系的这种多条理布局，很好地办理了容量、速率、本钱三者之间的抵牾。这些差别速率、差别容量、差别代价的存储器，用硬件、软件或软硬件连合的方式毗连起来，形成一个体系。这个存储体系对应用程序员而言是透明的，在应用程序员看来它是一个存储器，其速率靠近于最快的谁人存储器，存储容量靠近于容量最大的谁人存储器，单位代价则靠近最自制的谁人存储器。
四.半导体存储芯片
半导体存储器芯片按照读写功能可分为随机读写存储器（RandomAccessMemory，RAM）和只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM）两大类。RAM可读可写，断电时信息会丢失；ROM中的内容只能读出，不能写入，信息可永世生存，不会由于断电而丢失。
（一）随机读写存储器
如今广泛利用的半导体随机读写存储器是MOS半导体存储器，按生存数据的机理分为静态存储器（StaticRAM，SRAM）和动态存储器（DynamicRAM，DRAM）。
1、静态存储器（SRAM）
利用双稳态触发器来生存信息，只要不绝电信息就不会丢失。静态存储器的集成度低，本钱高，功耗较大，通常作为Cache的存储体。
2、动态存储器（DRAM）
利用MOS电容存储电荷来生存信息，利用时必要不绝给电容充电才华保持信息。动态存储器电路简单，集成度高，本钱低，功耗小，但必要反复举行革新（Refresh）操纵，工作速率较慢，适相助为主存储器的主体部分。
革新操纵：为防止存储的信息电荷走漏而丢失信息，由外界按肯定规律不绝地给栅极举行充电，补足栅极的信息电荷。
DRAM工作时必须要有革新控制电路，操纵比力复杂。由于要不停止地举行革新，故称这种存储器为动态存储器。动态MOS存储器重要采取“读出”的方式举行革新，依次读出存储器的每一行，就可完成对整个DRAM的革新。
DRAM存储器的革新必要有硬件线路的支持，这些控制线路可以集成在一个半导体芯片上，形成DRAM控制器。借助于DRAM控制器，可以把DRAM当作SRAM一样利用，从而为体系计划带来很大的方便。
3、加强型DRAM（EDRAM）
EDRAM芯片是在DRAM芯片上集成一个高速小容量的SRAM芯片而构成的，这个小容量的SRAM芯片起到高速缓存的作用，从而使DRAM芯片的性能得到明显改进。
当CPU从主存DRAM中读取数据时，会将包罗此数据的整个数据块都写入高速缓存SRAM内，下次读取连续地点数据时，CPU就可以从这个SRAM中直接取用，而不必到较慢的DRAM中读取，云云即可加快CPU的存取速率。
将由多少EDRAM芯片构成的存储模块做成小电路插件板情势，就是如今广泛利用的内存条。
（二）只读存储器
只读存储器ROM是一种存储固定信息的存储器，其特点是在正常工作状态下只能读取数据，不能即时修改或重新写入数据。
只读存储器电路布局简单，且存放的数据在断电后不会丢失，特别得当于存储永世性的、稳固的程序代码或数据（如常数表、函数、表格和字符等），盘算机中的自检程序就是固化在ROM中的。
ROM的最大长处是具有不易失性。
只读存储器有不可重写只读存储器（MROM、PROM）和可重写只读存储器（EPROM、EEPROM、闪速存储器等）两大类。
不可重写只读存储器
1、掩模只读存储器（MROM）
掩模只读存储器，又称固定ROM。这种ROM在制造时，生产厂家利用掩模（Mask）技能把信息写入存储器中，利用时用户无法更改，适宜大批量生产。
掩模只读存储器可分为二极管ROM、双极型三极管ROM和MOS管ROM三种范例。
2、可编程只读存储器（PROM）
可编程只读存储器（ProgrammableROM，简称PROM），是可由用户一次性写入信息的只读存储器，是在MROM的底子上发展而来的。
PROM的缺点是用户只能写入一次数据，一经写入就不能再更改。
可重写只读存储器
这类ROM由用户写入数据（程序），当必要变动时还可以举行修改，利用起来比力方便。可重写ROM有紫外线擦除EPROM、电擦除EEPROM和闪速存储器FlashROM三种范例。
1、光擦可编程只读存储器（EPROM）
EPROM的特点是此中的内容可以用特别的装置举行擦除和重写。EPROM出厂时，其存储内容为全“1”，用户可根据必要改写为“0”，当必要更新存储内容时，可将原存储内容擦除（规复为全“1”），以便写入新的内容。
EPROM一样平常是将芯片置于紫外线下照射15~20分钟左右，以擦除此中的内容，然后用专用的装备（EPROM写入器）将信息重新写入，一旦写入则相对固定。
在闪速存储器大量应用之前，EPROM常用于软件开辟过程中。
2、电擦可编程只读存储器（EEPROM或E2PROM）
用紫外线擦除EPROM的操纵复杂，速率很慢。EEPROM可以用电气方法将芯片中的存储内容擦除，擦除时间较快，乃至可以在联机状态下操纵。
EEPROM既可利用字擦除方式又可利用块擦除方式，利用字擦除方式可擦除一个存储单位，利用块擦除方式可擦除数据块中全部存储单位。
3、闪速存储器（FlashROM）
闪速存储器FlashROM是20世纪80年代中期出现的一种块擦写型存储器，是一种高密度、非易失性的读/写半导体存储器，它突破了传统的存储器体系，改善了现有存储器的特性。
FlashROM中的内容或数据不像RAM一样必要电源支持才华生存，但又像RAM一样具有可重写性。在某种低电压下，其内部信息可读不可写，雷同于ROM，而在较高的电压下，其内部信息可以更改和删除，雷同于RAM。
FlashROM可以用软件在PC机中改写或在线写入，信息一旦写入即相对固定。因此，在PC机中可用于存储主板的BIOS程序。由于能举行改写，便于用户自行升级BIOS，但这也给病毒以可乘之机，闻名的CIH病毒正是利用这个特点来粉碎BIOS，从而导致整个体系瘫痪的。
别的，由于单片存储容量大，易于修改，FlashROM也常用于数码相机和U盘中，因其具有低功耗、高密度等特点，且没有机电移动装置，特别得当于便携式装备。
五.FLASH存储器
随着电子天下的发展，出现了FLASH存储器，FLASH存储器又称闪存，它连合了ROM和RAM的长处，不但具备电子可擦除可编程（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据（NVRAM的上风），U盘和MP3里用的就是这种存储器。
在已往的20年里，嵌入式系同一直利用ROM（EPROM）作为它们的存储装备，然而比年来Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式体系中的职位，用作存储Bootloader以及操纵体系大概程序代码大概直接当硬盘利用（U盘）。
如今Flash重要有两种NORFlash和NADNFlash
NORFlash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样，用户可以直接运行装载在NORFLASH内里的代码，如许可以镌汰SRAM的容量从而节省了本钱。
NANDFlash没有采取内存的随机读取技能，它的读取是以一次读取一块的情势来举行的，通常是一次读取512个字节，采取这种技能的Flash比力便宜。用户不能直接运行NANDFlash上的代码，因此很多多少利用NANDFlash的开辟板除了利用NANDFlah以外，还作上了一块小的NORFlash来运行启动代码。
一样平常小容量的用NORFlash，由于其读取速率快，多用来存储操纵体系等紧张信息，而大容量的用NANDFLASH，最常见的NANDFLASH应用是嵌入式体系采取的DOC（DiskOnChip）和我们通常用的"闪盘"，可以在线擦除。
NANDFlash和NORFlash的比力
NOR和NAND是如今市场上两种重要的非易失闪存技能。Intel于1988年起首开辟出NORflash技能，彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着，1989年，东芝公司发表了NANDflash布局，夸大低落每比特的本钱，更高的性能，而且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。
“flash存储器”常常可以与“NOR存储器”互换利用。大多数环境下闪存只是用来存储少量的代码，这时NOR闪存更得当一些。而NAND则是高数据存储密度的抱负办理方案。
NOR是如今市场上重要的非易失闪存技能。NOR重要应用在代码存储介质中。NOR的特点是应用简单、无需专门的接口电路、传输服从高，它是属于芯片内实行(XIP,eXecuteInPlace)，如许应用程序可以直接在（NOR型）flash闪存内运行，不必再把代码读到体系RAM中。
六.假造存储器
当代盘算机体系的主存重要由半导体存储器构成，由于工艺和本钱的缘故起因，主存的容量受到限定。然而，盘算机体系软件和应用软件的功能不绝加强，程序规模敏捷扩大，要求主存的容量越大越好，这就产生了抵牾。
为了给大的程序提供方便，使它们摆脱主存容量的限定，可以由操纵体系把主存和辅存这两级存储体系管理起来，实现主动覆盖。
也就是说，一个大作业在实行时，其一部分地点空间在主存，另一部分在辅存，当所访问的信息不在主存时，则由操纵体系而不是程序员来安排I/O指令，把信息从辅存调入主存。
从结果上来看，好像为用户提供了一个存储容量比实际主存大得多的存储器，用户无需思量所编程序在主存中是否放得下或放在什么位置等题目。我们称这种存储器为假造存储器。
假造存储器只是一个容量非常大的存储器的逻辑模子，不是任何实际的物理存储器。它借助于磁盘等辅助存储器来扩大主存容量，使之为更大或更多的程序所利用。假造存储器指的是主存－外存条理，它以透明的方式为用户提供了一个比实际主存空间大得多的程序地点空间。
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