コンピュータストレージの簡単な説明

コンピュータのメモリ分類

(1)媒体の物理的性質による分類
概して、特定の条件下では、材料の性質の変化はプロセス条件の記憶です。これらの物理的特性が検出可能であり、対応するプロセス条件と決定的な1対1の関係がある場合、それらをメモリ要素として使用できます。メモリエレメントには、2つの基本的な論理値のそれぞれに1つずつ、2つの明確に定義された物理状態が必要です。これら2つの状態は、検出して電気信号に変換できます。情報のアクセス速度は、デバイスのメモリ状態の測定と変更に必要な時間に依存します。この要件を満たすことができる物質は次のとおりです。

  1. 機械的記憶は、穴がある場合とない場合で、穴がある場合とない場合に、フォトセルとレーザーで検出して電気信号に変換できます。
  2. スイッチの開閉、コンデンサプレート間の静電容量の有無、電圧の正と負などの電気(電子)メモリは、電子信号の検出に使用できます。
  3. 磁化の方向などの磁気記憶は、電磁誘導によって検出できます。
  4. 光メモリは、光点の有無を使用してデータを保存します。

現在コンピュータで使用されているメモリのオリジナルは、電子的および磁気的です。

(2)メモリ性能による分類

  1. 非永続メモリは、アクティブメモリとも呼ばれ、電源をオフにした後にのみデータを失うメモリであり、多くの半導体メモリは、ある程度の環境でしかデータを保存できません。
  2. 永続メモリはパッシブメモリとも呼ばれ、磁気ディスク、光ディスク、フラッシュメモリなど、電源を切った後にのみデータを保存できるメモリです。

(3)アクセスユニットの位置関係による分類

  1. 順次メモリにアクセスします。特定の順序でのみアクセスでき、アクセス時間はアクセスユニットの物理的な場所に関連しています。テープなど。
  2. ランダムアクセスメモリ。ここで「ランダム」とは、任意のストレージユニットのコンテンツに直接アクセスできることを意味し、アクセス時間はストレージユニットの物理的な場所に依存しません磁気ディスクのように、任意のトラックの任意のセクターのデータを読み書きできます。

(4)読み書き制限による分類

  1. 読み取り専用メモリ。CDなど。
  2. ランダムな読み書きメモリ。ディスク、フラッシュメモリなど。

(5)コンピュータのシステムにおけるメモリの役割による分類

  1. メインメモリ。メモリとも呼ばれ、コンピュータの動作中に多くのプログラムとデータを格納します。メインメモリの主な要件は、より速いアクセス速度です。
  2. キャッシュメモリ。CPUと直接一致する速度で命令とデータに直接アクセスするためのメモリとして使用できます。
  3. 補助ストレージ。外部ストレージとも呼ばれ、外部ストレージシステムプログラムや大きなデータファイルやデータベースの主ストレージとして使用されます。補助記憶装置は、大容量で低コストです。

メインメモリのアドレスと構造によるアクセス

コンピューターのメインメモリは、伝統的な漢方薬店の薬箱のようなもので、密集して配置されたストレージユニットです。データや指示を出し入れする方法は、事前に番号を付け、番号に従って配置することです。これらの番号は、補数付きのマシンのストレージユニットのアドレスと呼ばれます。ここに画像の説明を挿入
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上の2つの図は、概略図です。アドレスコードを各ストレージユニットに直接送信する代わりに、アドレスコードはアドレスデコーダーに送信され、アドレスデコーダーはアドレス対応ユニットのドライブ信号を生成してユニットを読み書きします。
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nビットアドレスラインデコードの場合、アドレス指定可能な範囲は2 ^ nユニットで、これはストレージ容量です。このデコーダーは1次元のデコード構造を使用しており、デコード方法は、一般に小容量メモリに使用される単一のデコードまたはライン選択方法になります。大容量メモリは、以下に示すように、2次元アドレスデコード構造(ダブルデコードまたは複製とも呼ばれます)を採用しています。

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2次元アドレスデコーダーのデコード構造は、2つのデコーダーを使用して、X(行)およびY(列)方向のアドレスデコードを実行します。これにより、駆動回路とアドレスラインを節約できます。アドレス幅が10の場合、1次元デコード方式の場合ワード線数は2 ^ 10本、駆動回路は1024個必要、2次元デコード構造の場合はワード線総数が2倍(2の5乗) = 64、64のドライバ回路が必要です。

メインメモリは、主に、記憶本体、アドレスデコーダ、ドライブ回路、読み書き回路、タイミング制御回路から構成される。
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階層ストレージ

現在、コンピュータのメモリは一般に3つのレベルに分かれています。補助メモリ(光ディスク、磁気ディスク、Uディスクなどの外部ストレージとも呼ばれます)、メインメモリ(メモリとも呼ばれます)、およびキャッシュ(キャッシュと呼ばれる高速キャッシュレジスタ)。それらの間の関係を次の図に示します。
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補助メモリは、メインメモリのバックアップとして使用されます。メインメモリは、演算ユニットおよびコントローラ(CPUとしても)と通信でき、キャッシュのバックアップとしても使用できます。キャッシュには、CPUの最も一般的に使用される情報が格納されます。 。プログラムが実行される前に、プログラムと実行されるデータは補助メモリに保存されます。プログラムが実行を開始すると、プログラムはメモリに転送されますが、大きなプログラムの場合は、プログラムをメモリに転送して実行する必要があります。プログラムの実行中に、データはプログラムのニーズに応じてメモリに転送されます。プログラムの実行速度を向上させるためには、現在CPUが使用しているプログラムセグメントとデータ部分をキャッシュに連続的に転送して実行する必要があります。

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転載: blog.csdn.net/qq_45521281/article/details/105265150
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