【计算机组成&体系结构】存储系统基本概念

一、存储器的层次化结构

CPU无法直接与辅存传输数据，因为CPU的处理速度大于辅存的读写速度，如果直接交互会拖累CPU的速度。所以需要先把辅存中的数据写入主存再与CPU进行数据传输。

Cache，高速缓存在主存和CPU之间。存在Cache的原因是主存的读写速度仍然不及CPU的处理速度，所以用Cache来备份存储在主存中经常用到的 数据，这样就可以增加整个主机的处理速度。 

主存—辅存：实现了虚拟存储系统，解决了主存容量不足的问题。 

Cache—主存：解决了主存与CPU速度不匹配的问题。

二、存储器的分类

1.层次分类

2.存储介质分类 

• 半导体存储器：主存，Cache
• 磁表面存储器：软盘，磁盘，磁带
• 光存储器：光盘，DVD，VCD

3.存取方式分类

•  Random Access Memory(RAM)—随机存取存储器

——读写任何一个存储单元所需时间都相同，与存储单元所在的物理位置无关，如内存条

•  Sequential Access Memory(SAM)—顺序存取存储器（串行访问存储器）

——读写一个存储单元所需时间取决于存储单元所在的物理位置，如磁带

•  Direct Access Memory(DAM)—直接存取存储器（串行访问存储器）

——既有随机存取特性，也有顺序存取特性，先直接选取信息所在区域，然后按顺序方式存取，如机械硬盘

• Associative Memory/Content Addressed Memory(CAM)—相联存储器/按内容访问的存储器

——可以按照内容检索到存储位置进行读写，“快表”就是一种相联存储器

4.信息的可更改性分类

(1)读写存储器（Read/Write Memory）

既可读取数据，也可以写入数据。如Cache，内存条，磁盘。

(2)只读存储器（Read Only Memory）

只能读不能写，如音乐专辑，CD-ROM，蓝光光碟，写在主板上的BIOS。

5.信息的可保存性分类

三、存储器的性能指标 

1.存储容量

存储容量 = 存储字数 X 存储字长 （如1M X 8位）

MDR位数反映存储字长，MAR反映存储字数。

2.单位成本

每一位价格 = 总成本/总容量（例：￥259/8GB → ￥259/64Gbit）

3.存储速度（数据传输率）