儲存器是由簡單的電子器件例如pmos管、nmos管進行組合形成邏輯上的與非或門,之後在此基礎上,形成組合邏輯例如r-s鎖存器和門控d鎖存器,進而高度整合化,形成我們所暫存器、記憶體等用於儲存資訊的複雜結構。·
儲存器分為易失性儲存器和非易失性儲存器。易失性儲存器是指裝置掉電,儲存的資訊會消失,但其優點是讀寫速度快;而非易失性儲存器具有儲存時間長,掉電資料不會消失的,相對的其讀寫速度緩慢。儲存器分類如圖一所示:
圖一 儲存器分類
對cpu而言,資料讀寫速度由高到低為:片內暫存器,ram、flash和機械硬碟。易失性儲存器主要指ram,根據ram的儲存機制,又分為dram(動態隨機儲存器)和 sram(靜態隨機儲存器)。其中dram是通過電容的充放電來重新整理儲存資料的,而sram是通過鎖存器來儲存資料。由於其組成元器件的區別,dram和sram具有如下特性:
特性dram
sram
訪問速度
較慢較快
整合度較高
較低生產成本
較低較高
是否需要重新整理是否
常見的儲存器依據其是否有時鐘訊號分為同步和非同步儲存器,dram通常採用同步方式,即sdram(synchronous dram),普通的sdram在時鐘上公升沿同步資料。而在時鐘上公升沿和下降沿均同步資料,且依據時鐘訊號頻率的不同,出現了ddrⅱ sdram、ddrⅲ sdram等。通常我們電腦的記憶體條通常為ddrⅲ sdram。
rom和flash均為半導體儲存器,而機械磁碟,光碟均是磁結構構成。rom為唯讀儲存器,其內資料是出廠時已經寫好,不允許進行擦寫操作。個人理解,其內儲存計算機啟動的boot程式、微控制器引導程式資料等,rom分類如下。
種類特性
mask rom
出廠時固化,不可修改
otprom
使用者可寫入一次,之後不可修改
eprom
可反覆擦寫,需要使用紫外線擦除
eeprom
可反覆擦寫,電擦寫
flash儲存器又稱為快閃儲存器,且可重複擦除,容量比一般的rom大很多。根據儲存單元電路不同,其分為nor flash和nand flash。個人理解,基於nor flash 壞塊少和以位元組讀寫的特點,晶元片內flash以及通過ebi(外部匯流排介面單元)擴充套件的flash塊,大多採用nor flash。
特性nor flash
nand flash
同容量儲存器成本
較貴較便宜
整合度較低
較高儲存型別
隨機儲存
連續儲存
擦除單元
以「扇區/塊」擦除
以「扇區/塊」擦除
讀寫單元
基於位元組讀寫
基於塊讀寫
讀取速度
較高較低
寫入速度
較低較高
壞塊較少
較多1 我們通常所說的手機記憶體,計算機記憶體條,均指掉電資料消失的ram儲存器;
2 計算機主機板的固態硬碟和移動儲存介質(u盤,行動硬碟(大多用來存遊戲、電影等)),均指nand flash結構。
3 sata介面的機械硬碟,通過磁頭的轉動來讀取資料,然後讀入記憶體單元(ram)以通過cpu來處理,其磁碟的讀寫速度遠遠不及cpu處理資料速度。
談一談對暫存器的理解,暫存器也用來儲存資料的,無論是通用暫存器還是特殊暫存器,無論是cpu核心的暫存器還是片上外設暫存器,其存在的目的是加快cpu對指令和資料的處理速度,而就不同cpu核心所對應的isa結構中定址模式,必將牽扯到暫存器結構。
以上為個人理解,僅供參考,如有錯誤和補充,請指正,謝謝。
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