主存和寄存器的区别介绍

电子魔法师 发表于 2018-04-11 14:27:51 收藏 已收藏
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主存和寄存器的区别介绍

电子魔法师 发表于 2018-04-11 14:27:51

  主存概要

  主存一般指内存。内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。

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  主存的频率

  内存主频和CPU主频一样,习惯上被用来表示内存的速度,它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内存主频是以MHz(兆赫)为单位来计量的。内存主频越高在一定程度上代表着内存所能达到的速度越快。内存主频决定着该内存最高能在什么样的频率正常工作。目前较为主流的内存频率是800MHz的DDR2内存,以及一些内存频率更高的DDR3内存。

  大家知道,计算机系统的时钟速度是以频率来衡量的。晶体振荡器控制着时钟速度,在石英晶片上加上电压,其就以正弦波的形式震动起来,这一震动可以通过晶片的形变和大小记录下来。晶体的震动以正弦调和变化的电流的形式表现出来,这一变化的电流就是时钟信号。而内存本身并不具备晶体振荡器,因此内存工作时的时钟信号是由主板芯片组的北桥或直接由主板的时钟发生器提供的,也就是说内存无法决定自身的工作频率,其实际工作频率是由主板来决定的。

  DDR内存和DDR2内存的频率可以用工作频率和等效频率两种方式表示,工作频率是内存颗粒实际的工作频率,但是由于DDR内存可以在脉冲的上升和下降沿都传输数据,因此传输数据的等效频率是工作频率的两倍;而DDR2内存每个时钟能够以四倍于工作频率的速度读/写数据,因此传输数据的等效频率是工作频率的四倍。例如DDR200/266/333/400的工作频率分别是100/133/166/200MHz,而等效频率分别是200/266/333/400MHz;DDR2400/533/667/800的工作频率分别是100/133/166/200MHz,而等效频率分别是400/533/667/800MHz。

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  主存大小

  主存的种类和运行频率会对性能有一定影响,不过相比之下,容量的影响更加大。在其他配置相同的条件下内存越大机器性能也就越高。内存的价格小幅走低,2011年前后,电脑内存的配置越来越大,一般都在1G以上,更有2G、4G、6G内存的电脑。

  主存作为电脑中重要的配件之一,内存容量的大小确实能够直接关系到整个系统的性能。因此,内存容量已经越来越受到消费者的关注。尤其在目前WIN7操作系统已经开始取代XP之时,对于最新的WIN7操作系统,多数消费者都认为大容量能让其内存评分得到提升。

  主存的工作原理。从功能上理解,我们可以将内存看作是内存控制器与CPU之间的桥梁,内存也就相当于“仓库”。显然,内存的容量决定“仓库”的大小,而内存的速度决定“桥梁”的宽窄,两者缺一不可,这也就是我们常常说道的“内存容量”与“内存速度”。

  主存带宽的计算方法并不复杂,大家可以遵循如下的计算公式:带宽=总线宽度×总线频率×一个时钟周期内交换的数据包个数。很明显,在这些乘数因子中,每个都会对最终的内存带宽产生极大的影响。在PCMarkVantage测试中,可以看到2GB和4GBDDR3-1600内存性能比较接近,其中2GB内存仅在启动一些办公软件时候比较落后,毕竟少了一半容量所以运行起来比较吃力。而在3DmarkVantage游戏性能测试中,我们可以看出在Win7系统下,2GB和4GB内存的性能区别不是很大,成绩非常接近。同时,在WIN7环境下,2GB内存与4GB内存差别很小,有些情况下甚至没有差别,这时如果想提高内存性能,光想着升级容量意义并不是很大。

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  寄存器工作原理

  寄存器的功能十分重要,CPU对存储器中的数据进行处理时,往往先把数据取到内部寄存器中,而后再作处理。外部寄存器是计算机中其它一些部件上用于暂存数据的寄存器,它与CPU之间通过“端口”交换数据,外部寄存器具有寄存器和内存储器双重特点。有些时候我们常把外部寄存器就称为“端口”,这种说法不太严格,但经常这样说。

  外部寄存器虽然也用于存放数据,但是它保存的数据具有特殊的用途。某些寄存器中各个位的0、1状态反映了外部设备的工作状态或方式;还有一些寄存器中的各个位可对外部设备进行控制;也有一些端口作为CPU同外部设备交换数据的通路。所以说,端口是CPU和外设间的联系桥梁。CPU对端口的访问也是依据端口的“编号”(地址),这一点又和访问存储器一样。不过考虑到机器所联接的外设数量并不多,所以在设计机器的时候仅安排了1024个端口地址,端口地址范围为0--3FFH。

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  寄存器用途

  1.可将寄存器内的数据执行算术及逻辑运算

  2.存于寄存器内的地址可用来指向内存的某个位置,即寻址

  3.可以用来读写数据到电脑的周边设备。

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  主存和寄存器的区别介绍

  主存储器功能:

  存放指令和数据,并能由中央处理器(CPU)直接随机存取。

  寄存器功能:

  1.可将寄存器内的数据执行算术及逻辑运算;

  2.存于寄存器内的地址可用来指向内存的某个位置,即寻址;

  3.可以用来读写数据到电脑的周边设备。

  简单地说:寄存器是操作数据的地方,主存储器是存放数据的地方,寄存器的速度比主存储器的速度要快很多,由于寄存器的容量有限,所以将不需要操作的数据存放在主存储器中,主存储器中的数据必须放入寄存器材能够进行操作。

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