计算机内存分为哪几种？计算机常见内存整理介绍

众所周知，计算机内存是内置于或可以外部连接到计算机设备或服务器的所有类型数据存储技术的总称。有两种内存类型：主内存和辅助内存，根据计算机的使用情况对其进行访问。

此外，某些类型的计算机内存设计速度很快，这意味着中央处理单元（CPU）可以快速访问存储在其中的数据。其它类型的设计成本较低，因此可以经济地存储大量数据。

在本文中，小编将简单介绍各种类型的计算机内存以及它们的用例、重要性和子类别，从而帮助大家更好的了解计算机内存相关内容。

常见分类

• 主内存是CPU可以直接访问的内存。
  • 随机存取存储器（RAM）是短期存储器，其中仅保留CPU当前使用的数据。
  • 只读存储器（ROM）是通过电子修改后制造连接的非易失性存储器。
• 辅助内存是长期且持久的数据存储，不由CPU直接访问。
  • 硬盘驱动器（HDD）是一种非易失性机电数据存储硬件，用于持久且长期的数据存储。
  • 固态硬盘（SSD）是一种使用集成电路组件的固态非易失性存储硬件。
  • 光驱动器（CD或DVD）是使用专用激光器写入和读取的持久存储。
  • 磁带驱动器是使用磁带的持久数据存储硬件。
  • 存储阵列是包含多个磁盘驱动器的数据存储系统。
  • 网络附加存储（NAS）是一种支持同时多用户访问的专用文件存储。
  • 云存储是一种异地服务器，可以将数字数据存储在逻辑池中。

主内存类型

主内存是CPU能够直接访问的计算机内存段，它通常放置在物理上靠近CPU的位置，以最大限度地减少通信时间。

RAM和ROM都用来存储数据供CPU直接访问。然而，只有RAM是易失性的，这意味着一旦系统断电，其数据就会被删除，而ROM是非易失性的，这意味着它在系统断电后仍保留其数据。

随机存取存储器（RAM）

随机存取存储器的名称源自CPU访问它并随机扫描其行以获取适当信息的方式，而不是遵循严格的指示。这是为了均衡所有存储的数据位之间的访问时间。

RAM内存的定义特征之一是它的速度快得令人难以置信，仅比CPU本身慢一点点。RAM用于保存CPU运行程序时所需的数据，这样可以节省CPU每次需要数据或指令时到达辅助存储器的时间。

然而，RAM也是计算机设备中最昂贵的组件之一，其成本通常按每GB来衡量。事实上，RAM的高成本是计算机必须同时依赖主存储器和辅助存储器的主要原因。

动态RAM（DRAM）

DRAM是计算机中最常见、最有益的RAM类型，每个单元中都包含一个晶体管和一个电容器。所有计算机都必须包含RAM和DRAM才能有效运行。

在过去的几十年里，DRAM出现了无数的版本。最古老的称为单数据速率（SDR）DRAM。然而，较新的设备使用DDR2、DDR3 和DDR4等演进版本，因为它们往往比旧设备更节能、更高效。但由于不同类型的DRAM不兼容，因此计算机设备仅包含一种类型的DRAM。

静态RAM（SRAM）

SRAM比RAM和DRAM更快，但它的成本更高且体积更大，每个单元中有六个晶体管。这就是为什么SRAM在计算机中仅少量使用的原因。它们几乎总是用作高速缓存，用于协调设备的主RAM和CPU之间的通信，以弥补时钟速度的差距。

SRAM最快、最小的实现方式是作为CPU 核心内的高速缓存，以相同的速度工作以消除延迟。

只读存储器（ROM）

ROM之所以得名，是因为存储在其中的数据是不可变的，无法使用普通方法删除或更改。它是另一种速度快得令人难以置信的计算机内存，可以在设备的CPU 附近找到。

与RAM不同，ROM是一种非易失性存储器，当不再通电时（例如计算机关闭时），不会丢失数据。在这方面，它与辅助存储器重叠，其中数据的存储是长期的。当设备开启时，CPU首先开始读取和执行ROM上的指令。它通常包含“引导代码”，允许计算机执行在辅助存储器上启动操作系统的必要步骤。

你可以在所有类型的电子设备中找到 ROM，例如游戏机、汽车收音机和导航系统。

RO类型

可编程ROM（PROM）

PROM与真正的ROM不同，它是在空状态下制造的，而不是在出售和分发时附带说明。之后可以使用PROM编程器或刻录器对PROM进行编程。

可擦除可编程ROM（EPROM）

存储在EPROM上的信息可以擦除然后重新编程，这只能通过将其从设备中取出并暴露在紫外线下来完成。然后，新的数据将在其上重新刻录。

电擦除可编程ROM (EEPROM)

EEPROM与PROM和EPROM的不同之处在于不需要取出来进行擦除和重新编程。虽然重新格式化过程可能很慢，但并不经常进行，而且通常只是为了更新固件或BIOS等关键代码。

辅助内存类型

辅助内存是一段计算机内存，其定义为持久性、非易失性且不由设备的CPU直接访问。

它往往比主存储器更便宜，并且容量更大。这些使用户能够存储个人数据和信息以及可由计算机CPU通过RAM间接访问的软件、应用程序和服务。

硬盘驱动器

硬盘驱动器，也称为硬盘或硬盘驱动器，是能够长期保存和恢复数据的机电数据存储设备。它们由一堆由主轴固定到位的旋转盘构成。虽然板本身没有磁性，但它们涂有存储数据的磁性材料。

读写数据的部分称为磁头。它能够在盘片上移动并刻上1和0来写入和读取数据。盘片快速旋转，使磁头能够高效地读取存储在其上的数据。

与其它长期辅助存储相比，HDD是每GB最便宜的选择。然而，它并不是许多科技爱好者的首选解决方案，因为它不太耐用。如果盘片表面被划伤，信息可能会丢失。

更不用说，硬盘驱动器有许多移动部件，所有这些部件都有自己可能的错误点。就便利性而言，它们噪音大、消耗大量电量，并且与普通RAM的速度相比，访问和写入速度可能更慢。

也就是说，HDD非常适合长期存储和归档。它们经常出现在较旧且经济实惠的台式电脑和笔记本电脑中。

固态硬盘

固态硬盘是一种半导体、长期、非易失性存储。它们在持久数据存储中使用NAND闪存，通常用作计算机中的辅助存储来保存个人文件。

SSD单元由控制器、用于内存存储的NAND闪存和DRAM组成。这三个组件协同工作，创建一个用于设备持久数据存储的微型生态系统。SSD的工作原理是使用闪存将数据保存在集成电路内。SSD中的每个闪存芯片均由排列成网格的块阵列组成。各个块内有存储单元，称为扇区，用于保存数据。

这种精致的架构意味着SSD上的数据可以以电子方式写入、读取、复制和传输，而不会产生噪音或需要移动。由于没有HDD同类产品中的机械部件，SSD能够安静、高效地运行，同时将物理损坏的可能性降至最低。

虽然SSD不那么耐用，但它们的使用寿命长达五年，并且某些设备的制造商可以提供长达10年的保修。这意味着它们对于存档和长期存储来说不那么有效。另外，成本也是如此。它们速度更快、更紧凑，但SSD的价格要高得多。它们的容量也往往较小，但你仍然可以以更高的价格找到高达30TB的单元。

光驱（CD或DVD）

光存储是一个总称，用于定义数据存储方法，其中使用激光在光存储介质上存储和检索数据。最常见的光存储类型是 CD、DVD 和蓝光光盘。如今大多数可用的光存储光盘都是读/写的，允许用户反复擦除新信息并将新信息重新刻录到其表面上。

CD、DVD和蓝光光盘不能独立工作。它们需要一个专门的驱动器来读取和写入，称为光驱。这些可以内置到笔记本电脑或台式电脑中，也可以使用数据传输电缆进行外部连接。

光驱的工作原理是发射低能激光束来扫描旋转的光存储介质的表面。写入和读取过程的速度取决于光盘的旋转速度。在微观层面上，光盘具有凹槽和突起，光驱可以通过分析激光从其表面反射的方式来检测。

光驱非常便宜且易于携带，非常适合个人之间的离线数据交换和传输。然而，与其它辅助存储器解决方案相比，它们的存储容量很小。CD平均容量为640MB，DVD的容量范围为4.7GB到18GB，而四层蓝光光盘的容量可达128GB。

磁带机

磁带驱动器是长期、持久且非易失性的数据存储设备，它使用磁带来存储、读取和写入数据位。它们由一个外壳组成，可保护承载数据的柔性材料环。与光存储类似，没有专用设备就无法访问磁带存储。磁带机是插入磁带进行读取的设备。它使用线性磁带技术或螺旋扫描来读取磁带上的磁性标记。

磁带驱动器是长期和档案存储的理想选择，因为平均单元可持续使用长达30年。它们还具有成本效益且易于维护，适合保存大量数据。也就是说，它们很少用于台式电脑和笔记本电脑，因为它们体积庞大且速度极其缓慢。这是因为磁带驱动器必须倒带并穿过整个磁带的长度才能到达特定点并从中提取数据，这与可以更有效地访问的HDD和SSD不同。

存储阵列

存储阵列也称为磁盘阵列，是由一组快速旋转的HDD、SSD或这两种存储类型的混合组成的存储系统，这主要用于将数据存储为基于对象、基于文件或基于块。

作为大规模的二级存储，存储阵列不仅仅包括存储设备本身。阵列的物理组件包括存储驱动器、电源罐、控制器风扇、湿度风扇、磁盘架和存储控制器。它们是服务器存储最常见的替代方案，因为阵列将多个驱动器组合成一个具有集中管理功能的单个大规模数据存储系统。

该系统能够一次存储并可靠地维护PB级的数据。本地客户端节点以及远程计算机可以通过应用程序编程接口（API）或专用图形用户界面（GUI）控制面板访问存储阵列中的数据。

存储阵列的局限性是很可能浪费存储空间。这是因为各个数组必须是同类的，仅包含单一类型的值并按此类进行分类，如整数数组或浮点数组。

存储阵列适用于拥有大量数据的组织、企业和企业，这些数据需要集中管理，但需要由多个用户远程访问。这种类型不适合个人用户，因为维护和维护超出了一个人的能力。

网络附加存储

网络附加存储是连接到更广泛的计算机网络的基于文件的存储，这使得多组用户和异构设备能够根据处理需要访问存储并检索数据。

NAS包括NAS单元、NAS盒和NAS头或服务器，其中数据存储在磁盘、驱动器或两者的组合上。系统部分包括自己的CPU和RAM，以方便客户端和存储之间的通信。术语NAS指的是这种存储类型中使用的软件和硬件组件。

NAS结合了软件和硬件以及网络上的通信和文件共享协议的集合，这些协议（也称为规则）控制授权计算机和用户帐户如何远程访问数据，但感觉数据存储在其设备本地。

一般来说，它们的可扩展性往往受到限制，并且只能像用于管理它们的协议一样运行。此外，依赖NAS进行存储可能会将大量流量引导至局域网（LAN）线路并降低可用性。

虽然NAS主要由大型公司和企业使用，但它也可以进行调整以满足小型专业团队的需求。它非常适合多个设备需要同时访问相同数据的情况。它也非常适合协作工作，因为它只提供文件的最新版本。

云储存

云存储是一种持久性、非易失性数据存储，其中数据保存在外部逻辑池中。术语“云”是指跨多个服务器的物理存储设备。这些远程服务器的所有权以及维护和维护通常由主机公司负责。然而，一些公司，尤其是较大的公司，有时更愿意拥有自己的云运营，即使是在场外。

云存储解决方案的组件包括软件、硬件和服务。这包括存储服务器、客户端基础设施、云基础设施、访问应用程序、安全软件和互联网连接。

但是，不建议处理财务信息和客户数据等敏感信息的公司使用云存储，因为与其它类型的数据存储相比，它会带来安全风险。此外，它不应该用于存储关键操作数据，因为任何停机或连接丢失都可能导致无法访问整个云。

在云存储中，数据远程保存在服务器上，但可以通过互联网连接从任何地方使用任何设备进行访问。它被企业和个人广泛用于存储他们需要定期访问的数据和文件，而无需将它们随身携带在本地或外部存储上。

主内存和辅助内存有什么区别？

虽然数据存储设备的分类方式有很多种，其中一种是根据计算机使用它们的方式来分类。

如果计算机的CPU直接与某种类型的数据存储进行通信，则它被视为主存储，这意味着它对于设备的功能和操作至关重要。另一方面，辅助存储器包含各种存储设备类型，这些设备不是由CPU直接访问，而是通过主存储器访问。

波动性是主存储和辅助存储之间的另一个区别。RAM及其类型被视为易失性存储，如果硬件断电，其中存储的所有数据都会被擦除。另一方面，辅助存储器即使在断电后也能够保留其数据。

在速度方面，主存储需要足够快才能跟上CPU核心的速度。辅助内存相对较慢，不适合直接CPU访问。

另一个因素是每千兆字节的成本。由于主内存存储的设计速度非常快，因此它也很昂贵，并且存储容量较小。单个辅助存储设备的大小可以达到 TB，而且价格仍然合理。

总结

计算机存储器是一个术语，用于指代能够存储数据的任何设备。根据其与计算机CPU和存储波动性的关系，它可以分为两类。其中，主存储由CPU直接访问并高速工作，但它是易失性的，并且在断电时会丢失数据。这包括所有类型的RAM和所有类型的ROM。

此外，辅助存储很少由CPU直接访问，因此可以降低运行速度以节省成本。它是非易失性的，能够长期保存数据几年到三十多年。示例包括HDD、SDD、磁带、NAS和光盘驱动器。