存储器是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。
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。
存储器分为:
- 寄存器
- Cache(高速缓冲存储器)
- 主存储器
- 辅存储器
一、存储器的存储方式
存取方式 | 读/写装置 | 数据块标志 | 访问特性 | 代表 |
顺序存取 | 共享读/写装置 | 无 | 特定线性顺序 | 磁带 |
直接存取 | 共享读/写装置 | 数据分块,每块一个唯一标志 | 可直接移到特定数据块 | 磁盘 |
随机存取 | 每个可寻址单元专有读/写装置 | 每个可寻址单元均有一个唯一地址 | 随时访问任何一个存储单元 | 主存储器 |
相联存取(属随机存取) | 每个可寻址单元专有读/写装置 | 每个可寻址单元均有一个唯一地址 | 根据内容而非地址来选择读写点 | Cache |

二、存储器的性能
- 存取时间:对于随机存取而言,就是完成一次读/写所花的时间;对非随机存取,就是将读/写装置移动到目的位置所花的时间。
- 存储器带宽:每秒能访问的位数。通常存储器周期是纳秒级(ns)。
- 计算公式:1/存储器周期×每周期可访问的字节数。
- 数据传输率:每秒输入/输出的数据位数。对于随机存取而言,传输率R=1/存储器周期。
例:存储器周期是200ns,每个周期可访问4B,则带宽为:
1s/200ns×(4Bx8)=160Mbps
例:地址编号从80000H到BFFFFH且按字节编址的内存容量为多少KB,若用16K*4bit的存储芯片够成该内存,共需多少片?
BFFFFH-80000H+1=40000H
40000H=(262144)10
262144字节=256KB
(256×1024×8bit)/(16×1024×4bit)=32
三、主存储器
1、主存储器的种类
(1)RAM:随机存储器,可读/写,只能暂存数据,断电后数据丢失。
- SRAM:静态随机存储器,在不断电时信息能够一直保持,读写速度快,生产成本高,多用于容量较小的高速缓冲存储器。
- DRAM:动态随机存储器,需要定时刷新以维持信息不丢失,读写速度较慢,集成度高,生产成本低,多用于容量较大的主存储器。
(2)ROM:只读存储器,出厂前用掩膜技术写入,常用于存放BIOS和微程序控制。
(3)PROM:可编程ROM,只能够一次写入,需用特殊电子设备进行写入。
(4)EPROM:可擦除的PROM,用某种方法可擦去信息,可写入多次。
(5)E2PROM:电可擦除EPROM,可以写入,但速度慢。
(6)闪速存储器(Flash Memory):其特性介于EPROM与E2PROM之间。但不能进行字节级别的删除操作。
(7)CAM(相联存储器):CAM是一种特殊的存储器,是一种基于数据内容进行访问的存储设备。其速度比基于地址进行读写的方式要快。
2、主存储器的组成
实际的存储器是由一片或多片存储器配以控制电路构成。其容量为W x B,W是存储单元( word,字)的数量,B表示每个word由多少bit(位)组成。如果某一芯片规格为w x b,则组成WxB的存储器需要用(W/w)×(B/b)个芯片。

3、主存储器的地址编码
主存储器(内存)采用随机存取方式,需对每个数据块进行编码,而在主存储器中,数据块是以word为单位来标识的,即每个字一个地址,通常采用十六进制表示。
例:按字节编址,地址从A4000H—CBFFFH。则表示有(CBFFFA4000)+1字节,即28000H字节,也就是163840字节,等于160KB。
例:内存按字节编址,从A1000H到B13FFH的区域的存储容量为(65)KB。
例:内存按字节编址从 B3000H 到 DABFFH 的区域,其存储容量为(159)KB。