存储器的三种分类方式
一、多级存取,按【物理距离】分类
1. 寄存器
CPU内部,速度最快(纳秒级),容量(通常以KB计)
作用:暂存运算中间结果和特征信息,直接参与指令执行。
2. 高速缓存(Cache)
片上缓存:集成在CPU内部,容量较小(16KB-512KB)
片外缓存:介于CPU与内存之间,容量(通常MB级)
Cache的调度由硬件自动完成,对程序员不可见
作用:存放CPU近期可能频繁使用的主存数据和指令副本,减少CPU访问主存的时间
3.主存储器(内存)
计算机主板上,容量(通常GB级) DRAM
作用: 存放计算机运行时正在使用的程序和数据,直接与CPU进行数据交换。
4.辅助存储器(外存)
计算机外部,容量(TB级)
作用: 存放暂时不用但需要长期保存的程序和数据。

二、按【硬件结构】分类
只读存储器
- 可编程ROM(PROM)
- 可擦除可编程ROM(EPROM)
- 电擦除可编程ROM(EEPROM)
特点:断电后数据不丢失,用于存放固件(如BIOS)
随机读写存储器(RAM)
- SRAM(静态RAM):速度快,用于CPU缓存。
- DRAM(动态RAM):需定期刷新,成本低,用于主内存
辅存
Flash、Disk
三、按【存取方式】分类
1.随机存取存储器(Random Access Memory, RAM)
任意存储单元均可被直接访问,存取时间与物理位置无关。(如DRAM、SRAM、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器) )
广泛用于主存储器,支持高速读写操作。
适用于需要频繁随机访问的场景,如程序运行时的数据交换。
2.顺序存取存储器(Sequential Access Memory, SAM)
数据必须按存储顺序依次读取,无法直接跳转到目标位置,存取时间与数据所在位置密切相关。(如磁带)
虽然速度最慢,但成本低、容量大,常用于数据备份和归档
3.直接存取存储器(Direct Access Memory, DAM)
介于随机与顺序存取之间,先通过地址定位到数据块所在区域(如磁道),再在该区域内顺序读取。(硬盘、固态硬盘(SSD)和光盘等外存)
软考历年真题
CPU不包括( )。【2024年下半年】
选项A:程序计数器
选项B:指令寄存器
选项C:地址译码器
选项D:地址寄存器
正确答案:C
解析:CPU的核心组成包括运算器、控制器和寄存器组,而地址译码器是存储器系统的组成部分,因此不属于CPU。
【考生回忆版】在主存和CPU之间增加cache的目的是( )。【2024年上半年】
选项A:增加内存容量,同时加快存取速度
选项B:增加内存容量
选项C:提高内存的可靠性
选项D:解决CPU与内存之间的速度匹配问题
正确答案:D
解析:CPU与内存速度差异:CPU的处理速度远高于主存(DRAM)的访问速度,导致CPU常常需要等待数据加载,形成性能瓶颈。
Cache的作用:Cache作为高速缓冲存储器,存储CPU近期可能使用的数据副本,能显著降低访问延迟。它通过存储高频访问数据,减少CPU访问主存的次数,从而提升数据访问速度。
以下关于SRAM和DRAM储存器的叙述中正确的是()。
A:与DRAM相比,SRAM集成率低,功率大、不需要动态刷新
B:与DRAM相比,SRAM集成率高,功率小、需要动态刷新
C:与SRAM相比,DRAM集成率高,功率大、不需要动态刷新
D:与SRAM相比,DRAM集成率高,功率大、需要动态刷新
正确答案:A
集成率低:SRAM每个存储单元由6个晶体管(6T结构)构成,占用芯片面积大,因此集成度远低于DRAM。
功率大:SRAM在静态状态下晶体管持续导通,存在漏电流,导致静态功耗较高。
不需要动态刷新:SRAM通过双稳态触发器保持数据,只要不断电,数据即可稳定保存,无需刷新机制。
在下列存储器中,采用随机存取方式工作的是( )。
①DRAM ②SRAM ③EEPROM ④CD-ROM ⑤DVD-ROM
A:①②③
B:③④⑤
C:①②④⑤
D:②
正确答案:A
随机存取是指存取时间与存储单元的物理位置无关的一种访问方式,主存的存取方式是采用的随机存取。因此①DRAM ②SRAM ③EEPROM都是随机存取方式工作的存储器。
CD-ROM是只读光盘存储器,DVD-ROM是指dvd光盘,均属于光盘。