存储器和存储器有哪些不同之处?性能有什么不一样?
在集成电路中,一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器,如RAM、FIFO等;在系统中,具有实物形式的存储设备也叫存储器,如内存条、TF卡等。
您的问题中提到的“存储器”应该是指广义的计算机存储设备。实际上,计算机系统中通常区分 “内存” 和 “外存” 两种主要类型。您可能是想问 内存(主存) 和 外存(辅存,如硬盘/SSD) 之间的不同之处及其性能差异。以下是详细的对比:
一、 核心不同之处
-
作用与定位
- 内存 (主存,Main Memory/RAM):
- 作用: 临时存储 CPU 正在直接处理和访问 的程序代码和数据。是 CPU 与外部存储器之间的高速缓冲。
- 定位: 属于计算机核心部件之一(CPU ↔ 内存 ↔ 外存)。程序必须加载到内存中才能被 CPU 执行。
- 连接: 直接通过高速总线与 CPU 相连(如 DDR 内存总线)。
- 外存 (辅存,Secondary Storage - 如 HDD, SSD):
- 作用: 永久或半永久存储用户的操作系统、应用程序、文档、照片、视频等所有数据。在关闭电源后数据也不会丢失。
- 定位: 属于计算机的外部存储设备。数据需要先加载到内存中才能被 CPU 处理。
- 连接: 通常通过较慢速的接口与主板连接(如 SATA, NVMe, USB)。
- 内存 (主存,Main Memory/RAM):
-
断电后数据保持
- 内存 (RAM): 易失性存储器。断电后存储的数据立即丢失。
- 外存 (HDD/SSD): 非易失性存储器。断电后数据能长期保存。
-
访问方式
- 内存 (RAM): CPU 可以通过地址总线直接、随机访问内存中的任意位置。
- 外存 (HDD/SSD): 不能被 CPU 直接访问。数据需要以块的形式传输到内存后才能被 CPU 使用(需要操作系统和驱动程序的介入)。访问通常涉及寻址过程(尤其是机械硬盘 HDD)。
-
容量
- 内存 (RAM): 容量相对较小。常见家用/办公电脑配置在 8GB - 64GB 范围,高端工作站或服务器可达数百 GB 或 TB 级。
- 外存 (HDD/SSD): 容量远大于内存。现在入门级电脑通常配备 256GB/512GB SSD,主流配置普遍为 1TB - 2TB,可轻松扩展到数 TB 甚至数十 TB。
-
物理形态和速度结构
- 内存 (RAM): 主要由高速的半导体存储芯片(DRAM) 构成。
- 外存:
- 硬盘驱动器 (HDD): 依赖机械结构(旋转的磁盘盘片和读写磁头),速度慢得多。
- 固态硬盘 (SSD): 也由半导体存储芯片(NAND Flash) 构成,但接口、内部结构和控制机制与内存(DRAM)不同。
二、 性能差异
| 特性 | 内存 (RAM) | 外存 - 固态硬盘 (SSD) | 外存 - 机械硬盘 (HDD) |
|---|---|---|---|
| 存储类型 | 易失性 (断电丢失) | 非易失性 (断电保留) | 非易失性 (断电保留) |
| 主要技术 | DRAM (动态随机存储器) | NAND Flash (闪存) | 磁介质 (旋转磁盘) |
| 速度数量级 | 极快 (纳秒 ns 级) | 快 (微秒 µs 级, 比 RAM 慢 10 - 1000 倍) | 慢 (毫秒 ms 级, 比 RAM 慢 100,000+ 倍) |
| 顺序读写速度 | 20 - 100 GB/s | 500 MB/s - 7.5+ GB/s (取决于接口 SATA/NVMe) | 80 - 250 MB/s |
| 随机访问延迟 | < 100 ns | 数十微秒 (几十 µs) | 几毫秒到十几毫秒 (几千 µs 到上万 µs) |
| 接口/带宽 | DDR4/DDR5 总线 (高带宽:数十 GB/s) | SATA III (≈ 600 MB/s), NVMe PCIe (数 GB/s) | SATA III (≈ 600 MB/s) |
| IOPS (4K随机读写) | 数百万级 | 数万到数十万级 (消费级) / 数百万级 (企业级) | 几十到几百 |
| 容量 | 较小 (GB 级别为主) | 较大 (GB 到 TB 级别) | 非常大 (TB 级别主流,可达数十 TB) |
| 成本 | 高 (按容量计, $/GB) | 中等 (持续下降) | 低 (按容量计) |
| 功耗 | 较高 | 低到中等 | 中等 (有旋转部件功耗) |
| 抗震性 | 高 (无活动部件) | 高 (无活动部件) | 低 (有高速旋转盘片) |
| 噪音 | 无声 | 无声 | 有马达和寻道噪音 |
| 主要用途 | 运行操作系统和应用程序的“工作台”/高速缓存 | 主存储设备,存放系统和用户数据,加速系统响应 | 冷数据/大容量归档存储 (性价比高) |
三、 总结关键差异
- 速度: 内存 >> SSD > HDD。 CPU 访问内存的速度是最快的,比访问最快的 SSD 还要快数十甚至上百倍,比 HDD 快数十万倍。内存是系统流畅性的关键。
- 断电保存: 内存数据丢失,外存数据保留。 这是区分易失性和非易失性的根本。
- 功能: 内存是工作台,外存是仓库。 CPU 只能在内存这个“工作台”上直接操作数据。外存(仓库)里的数据必须搬到内存(工作台)上才能处理。
- 容量/成本比: 外存(特别是 HDD) >> 内存。 外存能以低得多的成本提供巨大的存储空间。
简单来说:
- 内存是“快但小且贵、断电丢数据”的临时工场。
- SSD 是“速度较快、容量大、性价比高、断电存数据”的数字仓库。
- HDD 是“速度慢、容量极大、价格最低廉、断电存数据”的机械化大仓库。
希望这个详细的对比能帮助您理解内存和外存的根本区别和性能差异!选择设备时需根据用途(速度需求、容量需求、预算)平衡这三者。
ram存储器和rom存储器的区别是什么
定义: RAM(Random Access Memory):随机存取存储器,是一种易失性存储器,主要用于计算机和其他设备的临时
2024-08-06 09:17:48
如何配置存储器保护单元(MPU)
存储器保护单元(Memory Protection Unit,MPU)是 Cortex®-M7 内核提供的一个可选组件,用于保护存储器。它根据权
资料下载
姚小熊27
2021-04-01 10:43:12
SRAM是什么存储器,它的作用又是什么
的数据信息就必须周期性地升级。殊不知,当能源供应终止时,SRAM存储的数据信息依然会消退,这与在关闭电源后还能存储材料的ROM或闪存芯片是不一样
2020-08-10 16:43:24
存储器和新兴非易失性存储器技术的特点
良好的设计是成功制造非易失性存储器产品的重要关键,包括测试和验证设备性能以及在制造后一次在晶圆和设备级别进行质量控制测试。新兴的非易失性
2020-06-09 13:46:16
换一换
- 如何分清usb-c和type-c的区别
- 中国芯片现状怎样?芯片发展分析
- vga接口接线图及vga接口定义
- 华为harmonyos是什么意思,看懂鸿蒙OS系统!
- 芯片的工作原理是什么?
- ssd是什么意思
- 什么是蓝牙?它的主要作用是什么?
- 汽车电子包含哪些领域?
- TWS蓝牙耳机是什么意思?你真的了解吗
- 什么是单片机?有什么用?
- 升压电路图汇总解析
- plc的工作原理是什么?
- 再次免费公开一肖一吗
- 充电桩一般是如何收费的?有哪些收费标准?
- ADC是什么?高精度ADC是什么意思?
- EDA是什么?有什么作用?
- 中科院研发成功2nm光刻机
- 苹果手机哪几个支持无线充电的?
- dtmb信号覆盖城市查询
- 怎样挑选路由器?
- 华为芯片为什么受制于美国?
- 元宇宙概念股龙头一览
- type-c四根线接法图解
- 锂电池和铅酸电池哪个好?
- 什么是场效应管?它的作用是什么?
- 如何进行编码器的正确接线?接线方法介绍
- 虚短与虚断的概念介绍及区别
- 晶振的作用是什么?
- 大疆无人机的价格贵吗?大约在什么价位?
- 苹果nfc功能怎么复制门禁卡
- 单片机和嵌入式的区别是什么
- amoled屏幕和oled区别
- BLDC电机技术分析
- 复位电路的原理及作用
- dsp是什么意思?有什么作用?
- iphone13promax电池容量是多少毫安
- 苹果无线充电器怎么使用?
- 芯片的组成材料有什么
- 特斯拉充电桩充电是如何收费的?收费标准是什么?
- 直流电机驱动电路及原理图
- 自举电路图
- 通讯隔离作用
- 苹果笔记本macbookpro18款与19款区别
- 新斯的指纹芯片供哪些客户
- 传感器常见类型有哪些?
- 伺服电机是如何进行工作的?它的原理是什么?
- 无人机价钱多少?为什么说无人机烧钱?
- 以太网VPN技术概述
- 手机nfc功能打开好还是关闭好
- 十大公认音质好的无线蓝牙耳机