[科普中国]-电脑存储器

电脑中的存储器是用来存储计算机信息的。存储器是电脑系统不可缺少的组成部分之一。电脑中的存储器大致可划分为两大类：一类是主存，即内存；一类是辅存，即外存。二者的重要区别之一，就在于他们与CPU之间的物理连接方法不同。与CPU地址线直接相连的存储器就是内存，而通过接口与CPU间接相连的存储器就是外存。连接方式的不同，直接导致了二者与CPU之间通信方法的不同。

简介随着科学的发展，磁学水平精益求精，电脑也已成为人们工作、学习中不可分割的一部分。于是，磁性存储器更加成为电脑中不可或缺的“脑中之脑”。

存储器是计算机系统中的记忆设备，主要用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果，都保存在存储器中。它是根据控制器指定的位置存入和取出信息。

存储器是用来存储程序和数据的部件。有了存储器，算有了记忆功能，才能保证正常的工作。那么，构成存储器的存储介质是什么呢?目前主要采用的存储器存储介质为半导体器件和磁性材料。

按用途，存储器可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）。内存指主板上的存储部件，主要用来存放当前正在执行的数据和程序，但仅用于暂时存放程序和数据，如果关闭电源或断电，那么数据就会丢失。

电脑软盘这种主存储器器等。其中，磁盘存储器是最常用的一种，它通常分为硬磁盘和软磁盘。

软盘是电脑中最早使用的可移介质。它的读写是通过软盘驱动器来完成的。软盘驱动器设计能接收可移动式软盘，常用的就是容量为1.44兆的3.5英寸软盘。软盘存取速度慢，容量也小，但可装可卸、携带方便。作为一种可移贮存方法，它是那些需要被物理移动的小文件的理想选择。根据大小，软盘有8英寸、5.41英寸、3.5英寸之分。硬盘是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。由于这些碟片只是在外覆盖有一层铁磁性材料，因此，绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。硬盘的内部结构主要由磁头、磁道、扇面、柱面组成。在硬盘中，磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头。1

电脑存储器种类随机存取存储器随机存取存储器或称读写存储器，需要暂时存储的信息从微处理机送到读写存储器（RAM）。因为传感器输入的信息随工作状态不同而经常变化，所以存储在RAM中的这类信息容易发生变化（下图）。微处理机可把运算结果及其他可变的数据写进RAM。微处理机既可把信息写进RAM，也可以从RAM读取信息，并可抹除RAM中的信息：“随机存取”这个词表示微处理机能够从任意位中的任何RAM地址检索信息。如果RAM为易失存储器，则每当关断点火开关时，存储在RAM中的信息即被抹除。RAM也可设计成永久存储器。这种存储器在关断点火开关时，信息仍然保留。如果RAM为易失存储器，当发动机重新起动后，可将新的信息写进RAM。

注：微处理帆可把信息，写进读写存储器（RAM）芯片并可从芯片读出信息。当点火开关关断时，易失存储器抹除所存信息、当点火开关关断时，永久存储器仍保留所存储的信息。

只读存储器微处理机能从只读存储器（ROM）读取信息，但微处理机不能写入信息，而且不能抹除ROM的信息（下图）。在制作芯片过程中，把信息编入ROM中，既使蓄电池电极脱开，这种信息也不会被抹除。

ROM中包含查寻表，其中记录有关汽车运行的信息、例如，查寻表包含发动机在各种工况下进气管真空度的理想值。微处理机将传感器输入的信号与查寻表中进气管真空度的理想值进行比较。如果代表实际进气管真空度的传感器输入信号不同于查寻表中的进气管真空度的理想值，则微处理机将采取适当的措施。

ROM还包括有关特定发动机、驱动桥、变速器以及差速器等技术规格的标定表。

注：电脑只能从只读存储器（ROM）读出信息。

可编程序只读存储器很多通用汽车公司的电脑有可拆卸、可编程序只读存储器（PROM）。它可以从电脑中取下单独检修。PROM巾有专用程序如点火提前程序，它是为各种汽车的特殊需要而设计的。这种点火提前程序随变速器或后传动比的不同而不同。

有些电总配备有电改写可编程序只读存储器（EFPROM）、这种存储器的芯片可以很容易地由制造厂重编程序。而且这种存储器芯片一般是不能从电脑中拆卸下来进行单独检修的。

注：可编程序只读存储器通常是载有汽车专用程序的可拆卸芯片。

保持存储器保持存储器（KAM）性能与RAM相似。例如，微处理机可由KAM读出信息，也可把信息写入KAM，并可抹除KAM信息。但当点火开关关断时KAM却能保留信息。而当蓄电池与电脑断路时，KAM中的信息被抹除。KAM用于自适应对策。关于自适应对策在下一节说明。

注：微处理机可把信息写进KAM也可由KAM读出信息。当点火开关关断时，KAM保留信息，但当蓄电池电源与电路断开时，KAM抹除信息。2

作用在电脑的存储器内储存着程序以及微处理器在进行计算时所要引用的其他数据，例如车辆的标定数据。对CPU而言，程序是电脑必需执行的一组指令或规范。在程序中包含的信息告诉微处理器何时获取输人信号（根据温度、时间等）、如何处理输人信号并且在信号处理完成后应进行哪些操作。微处理器与存储器以下面的两种方式协同工作：读取存储器中的信息或者通过写人或存储新信息的方法改变存储器中的信息。

存储器包含许多不同的存储单元。可以将信息存储单元比喻为文件柜内的文件夹，并且在每个存储单元内存储有一条信息。每个存储器单元被赋予一个地址。地址可比作写在文件夹上的数字或字母。每个地址都以二进制码的形式写入，而且这些二进制码都以0开头并按顺序编码。

在发动机运转时，电脑接收来自各种传感器的大量信息，电脑不能立即处理所有的信息。在某些情况下，电脑需要接收一-些传感器的输入信息，而这些信息在电脑进行大量决策时才会用到。在此情况下，微处理器规定存储器的地址并将信息发送给该地址，从而把这些传感器的输入信息写入存储器内（如下图）。1

电脑存储器特点存储器按能否直接同CPU交换信息，可分为两大类：内存与外存。内存与CPU之间有信息传递通道，可与之直接交换信息，外存则不可。

（1）内存（主存）。内存又分为随机读写存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。前者主要用于大容量内存储器和调整缓冲存储器；后者用于存放专用的固定程序。

电脑工作时，程序、命令的运行和信息的处理、中间结果及最终结果的暂时存储要在内存中进行。因此，内存RAM是电脑运行过程中信息交换的场所，是电脑不可缺少的部件。当前，多媒体电脑主流配置的RAM多在128MB以上。

上文中表示存储器容量的MB中的B为字节（Byte）的缩写。字节是数据存储中最常用的基本单位。一个字节由8位二进制数字组成（1B=8b）。每位二进制数（0或1）称为1比特（bit），是数据的最小单位，缩写为b。

电脑存储器容量和文件大小通常以字节（B）为单位。此外还有KB（千字节）、MB（兆字节）和GB（吉字节）。它们之间的换算关系如下：

1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB

（2）外存（辅存）。外存包括磁盘、磁带、光盘和U盘等，特点是容量大、价格低，但存取速度较低。磁盘是最常用的外存，一般分为软磁盘和硬磁盘两类。

①软盘及其驱动器。软盘用于存储数据，具有价廉、携带方便，电脑间交流容易等特点，但读写速度较慢，容量较小。目前流行的为3.5英寸双面高密软盘，容量为1.44MB。目前一般电脑只配置一台3.5英寸的软盘驱动器，定义为A驱动器（A：）。

②硬盘存储器。硬盘直径多为5.25英寸或3.5英寸。硬盘读写速度快，存储量大，目前常用的硬盘为20GB、40GB，还有60GB或更大。如果硬盘与驱动器做在一起，它就是固定硬盘，反之，就是活动硬盘。

③光盘及光盘驱动器。光盘有三种类型：只读光盘、一次写入型光盘和可擦型光盘。一张光盘容量为650MB，大约相当于500张3.5英寸的软盘。光盘只能在光盘驱动器上使用，将它接在电脑上便可通过显示屏阅读盘上信息。光驱外形及功能与软驱类似，其数据速率150KB/S为单位，其读盘速度有16倍速（16X）、48倍速（48X），等等。3

本词条内容贡献者为:

张尉 - 副教授 - 西南大学