ram是什么意思 ram是什么( 四 ) _生活百科

首先，他们都属于存储器，存储器分为两类：
易失性(volatile)存储器:包括内存，SRAM,DRAM等，特点是读写速度很快，掉电了数据会丢失，价格贵，并且存储容量较小。非易失性(nonvolatile)存储器：包括磁盘，Flash，光盘，机械硬盘，SSD等，与易失性存储器相比，它们读写速度很慢，但是掉电不丢失数据，存储容量比较大，价格也便宜。RAM(Random-Access Memory):随机访问存储器。易失性存储器。也可以访问两类：SRAM(静态的)和DRAM(动态的),并且SRAM的读写速度比DRAM更快，价格也更贵。在上图中也可以看到, SRAM做L1-L3级缓存，而DRAM做L4级的主存。ROM(read-only memory)：只读存储器，非易失性存储器。这个名字容易让人产生误解，它既可以读，也可以写，称之为read-only只是历史原因。ROM相比于RAM，容量更大，价格便宜，读写速度则比较慢。
闪存(Flash memory)：非易失性存储器。SSD，SD卡都属于Flash技术，如果从概念上来讲，他们都属于ROM，这类存储器经常用在手机，相机等设备上。而机械硬盘常用在个人计算机，服务器上。其实我觉的把 Flash，ROM等都叫做磁盘，也没什么错。毕竟它们的作用和概念都是相似的，区别只是他们各自使用的半导体技术不同。Flash芯片等基于集成芯片的存储器读写速度比机械硬盘快，不过(相同容量下)价格也比后者贵。而它们相比于SRAM，DRAM则非常慢了，所以后者理解为内存即可。
"图4：一个存储器层次结构的示例"，越往上，读写速度越快，价格更贵，存储容量也越小。( *** 上搜搜8G的内存条，256G的SSD，1T的机械硬盘都是什么价格就明白了) 。像L0 寄存器，每个寄存器只能存储一个字长的内容，但是CPU读写取寄存器耗费的时钟周期为0个。这是最快的速度。
另外，我们在电脑主板上可以看到内存条(L4主存) 。硬盘（L5），但是却没看到L3-L0 。原因很简单，他们都是集成在CPU芯片内部的。
我们知道了存储器的层级结构，下面还有一个问题，就是怎么把硬盘，内存条之类的连接起来进行通信呢，这就是总线(Bus)了。

文章插图
图6：一个典型系统的硬件组成
上图存在三条总线，IO总线，存储器总线(通常称为内存总线)，系统总线。在主板上，就是那一排排的32/64根并行的导线。这些导线用来连接CPU，内存，硬盘，以其他外围设备。CPU与存储器，输入输出设备等通信，都是通过总线。不同总线的速度也有差异。
CPU要通过I/O桥(就是主板的北桥/南桥芯片组)与外围设备连接，因为CPU的主频太高了，它的时钟周期一秒钟震荡几亿次，外围设备的时钟周期都较慢，所以他们不能直接通信。
本文是讨论软件的，所以硬件部分就一笔带过，读者知道有这回事就ok了。总线上携带地址，数据和控制信号，如何区分不同信号，分辨它与哪个外围设备通信，这就是另外一个问题了。
不管中间怎么加缓存，数据从硬盘到内存的速度就是那么慢，那么这些缓存意义何在？
有些读者脑子转的比较快，可能想到了这样一个问题。
不管你中间怎么加缓存，也不管中间的什么SRAM，DRAM的读写速度有多快，但是磁盘的读写速度就是那么慢，所以磁盘与主存之间的交互速度很慢。CPU归根到底需要向磁盘读写数据。整个环节速度瓶颈就是在磁盘那里，这个根本快不了，那么加那么多级缓存，意义有何在呢？
这是一个好问题啊。下面让我们继续讨论。
我们来看看，CPU如何读取磁盘中的一个数据。

文章插图

文章插图
图7：读一个磁盘扇区
网上找的图片不是很清楚，注意每张图中的黑线。步骤分三部：
CPU 将相关的命令和地址，通过系统总线和IO总线传递给磁盘，发起一个磁盘读。磁盘控制器将相关的地址解析，并通过IO总线与内存总线将数据传给内存。第2步完成之后，磁盘控制器向CPU发送一个中断信号。(学电子的同学应该很清楚中断是什么) 。这时CPU就知道了，数据已经发送到内存了。第二步磁盘操作很慢，但是在之一步CPU发出信号后。但是第二步和第三部时，CPU根本不参与。第二步很耗时，所以CPU在之一步发出信号后，就去在干其他事情啊。(切换到另一个线程) 。所以此时的CPU依旧没有闲着。而待第三步时，通过中断，硬盘主动发信号给CPU，你需要的数据已经发送到内存了，然后此时它可以将线程再切换回来，接着执行这个该线程的任务。