电脑内存存在于手机、游戏机、数码相机和电脑等日常电子设备中,而且内存的类型多种多样。请翻到下一页,了解内存的种类和功能。
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在最基本的层面上,电脑内存始于来自源头的输入。这可能是打开电脑、使用鼠标、保存文件或启动应用程序。从那里,数据可以进入永久性或临时性存储。首先,请在下一页了解永久性内存存储的类型。
一种永久性内存是只读存储器(ROM),也称为固件。它是一种集成电路,在制造时就已编程特定数据。ROM 的类型包括 PROM(可编程一次)、EPROM(可擦除和多次编程)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)和闪存(一种使用电路内布线擦除和重写数据的 EEPROM)。请接着了解 EEPROM 的用途。
电脑中的基本输入输出系统(BIOS)使用闪存来确保其他芯片和 CPU 协同工作。所用的芯片类型通常是 EEPROM。
可移动存储是另一种永久性内存。软盘是第一种。这些磁盘采用类似于盒式磁带的磁性技术,由两面涂有磁性材料的薄塑料片制成,可以被覆盖写入。
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光存储取代了软盘,成为永久性电脑内存存储介质。主要有两种类型:CD-ROM 和 DVD-ROM。一张 CD-ROM 可以存储高达 1GB 的数据,相当于大约 700 张软盘,而一张 DVD-ROM 可以存储 4 到 16GB 的数据。
闪存卡是另一种流行的可移动存储设备。安全数字(SD)卡是便携式电子产品中常用的闪存卡。您可以将文件保存到 SD 卡,并在设备之间传输或分享给他人。请查看下一页了解更多信息。
闪存卡有多种类型:SD、SDHC 和 SDXC。不同类型适用于不同设备,并且存储容量也不同。目前大多数卡是 SDHC,其存储容量范围为 4GB 到 32GB。
以高清数码摄像机 Handycam HDR-CX7 为例,它使用闪存棒 Pro Duo 进行录制。闪存棒常用于相机和摄像机。接下来了解 NAND 和 NOR 闪存技术。
这里展示的是一张 32 GB 的 NAND 存储卡(用于小型电子设备)和芯片(用于电脑)。NAND 类型主要用于闪存设备,而 NOR 类型用于直接代码执行。NOR 已在许多数字设备中取代了 EEPROM 芯片,且比 NAND 更快,但存储容量较小。请在下一页了解闪存如何与 USB 端口配合使用。
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图中所示为指甲大小的闪存卡“Pocket-bit mini”。像大多数闪存驱动器一样,它可以连接到 USB 端口。如今大多数电脑都配有 USB 2.0 或 USB 3.0 端口。USB 3.0 提供比其前身快 10 倍的数据传输速率。闪存也可以用作硬盘驱动器。请查看下一页了解更多信息。
富士通展示了 FMV-Lifebook FMV-Q8230,该笔记本配备了该公司首款 32GB 闪存驱动器 (SSD),而不是硬盘驱动器 (HDD)。然而,每 GB 的成本高于普通的硬盘驱动器。请在下一页了解更多关于硬盘驱动器的信息。
硬盘驱动器也被归类为永久性内存存储。它们使用磁记录技术来存储和检索数据,以千兆字节(GB)衡量。例如,软件程序 Adobe Photoshop 大约占用 1GB 空间。基本的网页浏览和电子邮件只需 2GB 即可完成,如果您要在硬盘驱动器上存储 10,000 首 iTunes 格式的歌曲,将占用大约 42GB 的硬盘空间。
外置硬盘驱动器可以通过 USB 数据线连接到您的电脑,提供额外的内存存储和文件备份。购买一个两倍于您电脑硬盘大小的外置硬盘,可以进行备份并提供扩展空间。对于大量音乐和视频文件,500GB 及以上是一个不错的起点。
通过将文件保存到网络服务器也可以释放内存,这在大型办公室和大学中很常见。如果您的个人电脑硬盘出现故障,网络存储和云存储也能提供备份。请查看下一页了解临时电脑存储:RAM。
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RAM 内存芯片是一种由数百万个晶体管和电容器组成的集成电路(IC)。在最常见的电脑内存形式——动态随机存取存储器(DRAM)中,一个晶体管和一个电容器组合起来形成一个内存单元,代表一个数据位。
RAM 辅助操作系统并提供临时存储空间。图中从上到下依次是 SIMM、DIMM 和 SODIMM 内存模块。SIMM 代表单列直插内存模块,已被 DIMM(双列直插内存模块)取代。大多数笔记本电脑由于尺寸紧凑而使用 SODIMM。
每次您打开电脑或启动应用程序时,RAM 都在努力工作。CPU 从 RAM 请求所需数据,处理数据,然后将新数据写回 RAM。在大多数电脑中,这种数据交换每秒发生数百万次。
RAM 可以轻松添加到台式机或笔记本电脑中以提高性能。如果您的系统响应缓慢或不断访问硬盘,那么您需要添加更多 RAM。如果您运行的是 Windows XP,微软建议最低 RAM 要求为 128MB。
RAM 容量可以通过虚拟内存扩展。通过虚拟内存,电脑可以查看 RAM 中最近未使用的区域,并将其复制到硬盘上。这会释放 RAM 中的空间以加载新应用程序。除了动态 RAM,还有静态 RAM。请在下一页了解它的作用。
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静态 RAM 永远不需要刷新。这使得静态 RAM 比动态 RAM 快得多,但由于其组件更多,一个静态内存单元在芯片上占用更多的空间。请接着了解静态 RAM 的用途。
静态 RAM 用于缓存,这大大提高了电脑从内存中提取数据(位和字节)的速度。缓存将最常用的主内存/RAM 位置的数据复制出来,以便更快访问。通常有 L1 和 L2 缓存。请查看下一页,了解缓存如何融入电脑内存的整体方案。
如您所见,大多数电脑数据首先进入随机存取存储器(RAM)。然后,CPU 将需要访问的数据片段存储起来,通常是在缓存中,并在寄存器中维护某些特殊指令。请在下一页了解更多信息。
对于使用 Windows 操作系统的用户,Windows 注册表是一个巨大的文件集合,其中包含电脑上几乎所有发生事件的信息,从访问网站到程序安装。随着信息量的增加,注册表可能会导致电脑性能下降。第三方注册表清理程序可以帮助移除不需要的注册表项。
电脑所有内存使用的核心是 CPU 或中央处理器。从内存获取程序信息的功能通常与数学计算任务分开。许多高性能 CPU 的 L2 缓存实际上是内置在 CPU 芯片本身的。要了解更多信息,请参阅电脑内存工作原理并通过电脑内存测验测试您的知识。
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