终于有人说清楚了什么是DRAM、什么是NAND Flash

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内容提要

存储器分为主存储器和辅助存储器,常见的辅助存储器有硬盘、软盘、光盘和U盘。内存是中间桥梁,提高数据运算速度。存储器层次结构包括暂存器、快取存储器、主存储器和辅助存储器。不同种类的存储器有不同的储存容量、工作速度和单位价格。常见的存储器有SRAM、DRAM、SDRAM、NOR闪存等。

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延伸解读

从内存与硬盘的分工理解存储层级

文章用办公室比喻说明内存与硬盘的关系:桌面(内存)越大,能同时处理的任务越多;抽屉(硬盘)再大,也不代表能同时执行很多任务。这解释了为何硬盘容量达1TB电脑仍可能运行慢——瓶颈可能在内存容量不足。内存作为CPU与硬盘之间的桥梁,先从硬盘复制数据再供CPU运算,速度可提升数百万倍,但断电后数据丢失且价格更高。

SRAM与DRAM的取舍:速度、成本与用途

SRAM用6个晶体管存1位,无需周期性刷新,速度快但面积大、成本高,因此只用于CPU内建快取;DRAM用1个晶体管加1个电容,需周期性充电保持数据,速度较慢但成本低,适合做主存储器。文章给出简单结论:SRAM更快更贵,DRAM更慢更便宜。这决定了快取用SRAM、主存储器用DRAM的基本格局。

NAND Flash为何成为SSD主流

Flash分NOR与NAND:NOR读取快但写入慢、价格贵,多用于储存操作系统程序代码或重要数据,可作ROM;NAND写入快、价格低,成为USB硬盘、手机储存和SSD的主流技术。SSD以NAND Flash为基础,无马达和读写臂,耐震、无噪音、传输快、重量轻,已成为个人计算机和笔记本电脑的主流储存设备。

易失与非易失:理解存储器分类的关键

文章以断电后是否保留数据为界,将存储器分为易失性与非易失性。易失性包括DRAM和SRAM,分别用于主存储器和快取;非易失性包括ROM和Flash,主要作硬盘。FRAM则通过改用高介电常数铁电材料替代氧化矽,让原本易失的DRAM变为非易失。这一分类框架有助于厘清产业新闻中DRAM、SRAM、NAND等名词的归属。

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Q&A

DRAM和NAND Flash在计算机中分别扮演什么角色?

DRAM是主存储器(内存),用于暂时存储CPU正在运行的程序和数据;NAND Flash是辅助存储器(类似硬盘),用于永久存储数据,断电后数据不丢失。

为什么计算机需要内存?直接让CPU从硬盘读数据不行吗?

因为CPU直接从硬盘读取数据速度很慢,内存作为中间桥梁,会先从硬盘复制数据到内存,CPU再从内存读取,速度可提高数百万倍。

SRAM和DRAM有什么区别?哪个更快更贵?

SRAM速度快但成本高,用于CPU缓存;DRAM速度慢但成本低,用于主存储器。SRAM比DRAM更快也更贵。

NAND Flash和NOR Flash有什么不同?哪个更主流?

NOR Flash读取速度快但写入慢、价格高,常用于存储代码;NAND Flash写入速度快、价格低,是目前最主流的闪存类型,用于USB硬盘、手机存储和SSD。

什么是易失性存储和非易失性存储?各包括哪些类型?

易失性存储断电后数据丢失,包括DRAM和SRAM;非易失性存储断电后数据保留,包括ROM和Flash(Flash又分NOR和NAND)。

存储器层次结构包括哪些层级?各自有什么特点?

包括暂存器、快取存储器、主存储器和辅助存储器。从暂存器到辅助存储器,容量越来越大,速度越来越慢,单位价格越来越低。

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