今天來聊聊各種計算機內(nèi)存和存儲設備。

內(nèi)存和存儲設備是影響計算機性能、效率和能力的基本組成部分。

這些組件從易失性內(nèi)存（臨時存儲數(shù)據(jù)以便快速訪問）到非易失性存儲設備（永久保留數(shù)據(jù)）各不相同。下圖顯示了他們的分類。

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RAM 和 ROM

隨機訪問存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）是計算機中的兩種主要內(nèi)存類型，每種都有其獨特的用途。

• RAM 是一種易失性內(nèi)存類型，意味著一旦斷電，它就會丟失其數(shù)據(jù)。CPU 使用 RAM 臨時存儲正在處理的數(shù)據(jù)，允許快速訪問。這使得RAM對于計算機的整體速度和性能至關重要。
• 相比之下，ROM 是非易失性的，即使斷電也能保留其數(shù)據(jù)。ROM 主要用于存儲固件，固件是為計算機啟動提供基本指令的底層軟件。與 RAM 不同，ROM 中的數(shù)據(jù)不是頻繁更改的，使其適合存儲永久或半永久信息。

DDR4 和 DDR5

• DDR4 和 DDR5 是 RAM 技術的版本，每個版本都是前一個版本的后續(xù)產(chǎn)品。相比其前身  DDR3，DDR4 在速度、數(shù)據(jù)傳輸率和功耗效率方面都有所改進。DDR4 在較低的電壓下運行，減少了功耗，并且具有更高的數(shù)據(jù)率，這提高了整體系統(tǒng)性能。
• DDR5 是最新的標準，相比 DDR4，它承諾進一步提高數(shù)據(jù)傳輸率、更大的密度和更好的功耗效率。這些改進意味著 DDR5 可以支持更多要求苛刻的應用和工作負載，特別是對于高性能計算、游戲和數(shù)據(jù)密集型應用來說，是非常有益的。

固件和 BIOS

固件是一種特定類型的軟件，為設備的特定硬件提供低級控制。從計算機和智能手機到嵌入式系統(tǒng)，固件可以在廣泛的設備中找到。它充當設備硬件和使用它的軟件應用之間的接口。

基本輸入/輸出系統(tǒng)（BIOS）是啟動計算機過程中使用的一種固件類型。它初始化并測試系統(tǒng)的硬件組件，如鍵盤、鼠標和磁盤驅動器，并將操作系統(tǒng)加載到計算機的內(nèi)存中。雖然 BIOS 這個術語傳統(tǒng)上與 PC 相關聯(lián)，但在初始化硬件和管理計算機操作系統(tǒng)與附加設備之間的數(shù)據(jù)流方面，它經(jīng)常與固件一詞互換使用。

SRAM 和 DRAM

靜態(tài) RAM（SRAM）和動態(tài) RAM（DRAM）是兩種 RAM 類型，它們在技術和應用上有所不同。

只要供電，SRAM 就能在其內(nèi)存中保持數(shù)據(jù)位，無需刷新。這使得 SRAM 比 DRAM 更快、更可靠，但也更昂貴。SRAM 通常用于緩存內(nèi)存，其中速度至關重要。

另一方面，DRAM 在一個集成電路內(nèi)的每個數(shù)據(jù)位存儲在一個單獨的電容器中。由于這些電容器會泄露電荷，如果不定期刷新電容器電荷，信息最終會消失。DRAM 比 SRAM 慢，但成本更低，可以實現(xiàn)更大的存儲密度。它通常用于計算設備的主內(nèi)存。

HDD、SSD、USB 驅動器、SD卡

HDD、SSD、USB 驅動器和 SD 卡是流行的存儲設備，每種都有其特點。

• HDD 是使用磁存儲技術通過一個或多個硬質(zhì)快速旋轉的盤片（磁盤）存儲和檢索數(shù)字信息的傳統(tǒng)存儲設備。它們以較大的存儲容量和每千字節(jié)成本低于 SSD 而聞名，但其速度較慢，對物理沖擊更敏感。
• SSD 在閃存芯片上存儲數(shù)據(jù)，沒有移動部件，使其比 HDD 更快、更耐用且對物理沖擊更有抵抗力。對于需要高速數(shù)據(jù)訪問和可靠性的應用而言，它們是理想的選擇。
• USB 驅動器，也稱為閃存驅動器或拇指驅動器，是使用閃存的便攜式存儲設備，通過 USB 端口連接到計算機。由于它們的便攜性、易用性和與許多設備的兼容性，它們被廣泛用于數(shù)據(jù)備份、傳輸和存儲。
• SD 卡是一種主要用于便攜設備如數(shù)碼相機、智能手機和平板電腦的閃存卡。它們具有不同的存儲容量和速度等級，使它們適用于從存儲照片和視頻到擴展設備存儲容量的不同應用。

我們用下面這張圖來總結一下各個內(nèi)存和存儲設備在計算機中的架構。一般來說，存儲量大的設備存取速度會慢，快速的設備離 CPU 更近，慢速的設備離 CPU 更遠。