计算机组装与维护 周洁波 第4章 存储设备

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1、第4章存储设备存储器可分为主存储器（MainMemory，简称主存）和辅助存储器（AuxiliaryMemory，简称辅存）。主存储器又称内存储器（简称内存），辅助存储器又称外存储器（简称外存）。外存通常是磁性介质（软盘、硬盘、磁带）或光盘，能长期保存信息，并且不依赖于电来保存信息。4.1内存4.1.1内存的分类内存泛指计算机系统中存放数据与指令的半导体存储单元。它包括RAM(RandomAccessMemory，随机存取存储器)、ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)、Cache(高速缓冲存储器)等。因为RAM是其中最主要

2、的存储器，整个计算机系统的内存容量主要由它的容量决定，所以人们习惯将RAM直接称为内存，而后两种，则仍称为ROM和Cache。1.只读存储器ROM只读存储器ROM是计算机厂商用特殊的装置把内容写在芯片中，只能读取，不能随意改变内容的一种存储器，一般用于存放固定的程序，如BIOS，ROM中的内容不会因为掉电而丢失。ROM又分为一次写ROM和可改写ROM—EPROM(ErasableProgrammableROM)。ROM中的信息只能被读出，而不能被操作者修改或删除。与一般的ROM相比，EPROM可以用特殊的装置擦除和重写它的内容。EPRO

3、M：EPROM芯片上有一个透明窗口，用特殊的装置向芯片写完毕后，用不透明的标签贴住。如果要擦除EPROM中的内容，揭掉标签，用紫外线照射EPROM的窗口，EPROM中的内容就会丢失。EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableROM,电擦除可编程只读存储器)：它与EPROM非常相似，EEPROM中的信息也同样可以被抹去，也同样可以写入新的数据。EEPROM可以用电来对其进行擦写，而不需要紫外线。闪速存储器FlashMemory主要特点是在不加电的情况下能长期保存存储的信息。就其本质而言，FlashMem

4、ory属于EEPROM类型。它既有ROM的特点，又有很高的存取速度，而且易于擦除和重写，功耗很小。由于FlashMemory的独特优点，可以将BIOS存储在其中，使得BIOS升级非常方便。2．随机存储器RAMRAM就是平常所说的内存，系统运行时，将所需的指令和数据从外部存储器（如硬盘、光盘等）调入内存中，CPU再从内存中读取指令或数据进行运算，并将运算结果存入内存中。RAM的存储单元根据具体需要可以读出，也可以写入或改写。RAM只能用于暂时存放程序和数据，一旦关闭电源或发生断电，其中的数据就会丢失。根据其制造原理不同，现在的RAM多为M

5、OS型半导体电路，它分为静态和动态两种。静态RAM(SRAM)SRAM(StaticRAM)的一个存储单元的基本结构是一个双稳态电路，由于读、写的转换由写电路控制，所以只要写电路不工作，电路有电，开关就保持现状，不需要刷新，因此SRAM又叫静态RAM，由于这里的开关实际上是由晶体管代替，而晶体管的转换时间一般都小于20ns，所以SRAM的读写速度很快，一般比DRAM快出2~3倍。微机的外部高速缓存（ExternalCache）就是SRAM。但是，这种开关电路需要的元件较多，在实际生产时一个存储单元需要4个晶体管和2个电阻组成，这样一方面

6、降低了SRAM的集成度，另一方面也增加了生产成本。动态RAM（DRAM）DRAM(DynamicRAM)就是通常所说的内存,它是针对静态RAM（SRAM）来说的。SRAM中存储的数据，只要不断电就不会丢失，也不需要进行刷新。而DRAM中存储的数据是需要不断地进行刷新的。因为一个DRAM单元由一个晶体管和一个小电容组成。晶体管通过小电容的电压来保持断开、接通的状态，当小电容有电时，晶体管接通表示1；当小电容没电时，晶体管断开表示0。但是充电后的小电容上的电荷很快就会丢失，所以需要不断地进行“刷新”。所谓刷新，就是给DRAM的存储单元充电。

7、在存储单元刷新的过程中，程序不能访问它们，在本次访问后，下次访问前，存储单元又必须进行刷新。所谓内存具有多少纳秒（ns），就是指它的刷新时间。由于电容的充、放电需要时间，所以DRAM的读写时间远远慢于SRAM，其平均读写时间在60-120ns，但由于它结构简单，所用的晶体管数仅是SRAM的四分之一，实际生产时集成度很高，成本也大大低于SRAM，所以DRAM的价格也低于SRAM，适合作大容量存储器。所以主内存通常采用动态DRAM，而高速缓冲存储器（Cache）则使用SRAM。内存还应用于显卡、声卡及CMOS等设备中，用于充当设备缓存或保存

8、固定的程序及数据。4.1.2内存的单位和主要性能指标1.内存的单位:存储器是具有“记忆”功能的设备，它用具有两种稳定状态的物理器件来表示二进制数码“0”和“1”，这种器件称为记忆元件或记忆单元。记忆元件可以