存储器（Memory）是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。其概念很广，有很多层次，

  • 在数字系统中，只要能保存二进制数据的都可以是存储器；
  • 在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器，如RAM、FIFO等；
  • 在计算机软件系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储器， 如内存条、TF卡等。计算机中全部信息， 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。 它根据控制器指定的位置存入和取出信息。

有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。

计算机中的存储器按用途存储器可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存），也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。

* 外存通常是磁性介质（磁盘，磁带...）或光盘等，能长期保存信息。
* 内存指主板上的存储部件，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，关闭电源或断电，数据会丢失。

存储器的单元

存储器的“单元”（Cell）是指用来存取资料的最小结构，如果含有一个晶体管（Transistor）与一个电容（Capacitor）则称为“1T1C”；如果含有一个晶体管（Transistor）与一个电阻（Resistor）则称为“1T1R”；如果含有一个二极体（Diode）与一个电阻（Resistor）则称为“1D1R”。

存储器的每个“单元”不一定只能储存 1 个位的资料，由于我们对存储器容量的要求越来越高，每个“单元”能储存的资料越来越多，依照每个“单元”能储存的资料位数又分为：单层单元（Single-Level Cell，SLC）、多层单元（Multi-Level Cell，MLC）、三层单元（Triple-Level Cell，TLC）、四层单元（Quad-Level Cell，QLC）等。

存储器层次结构（Memory hierarchy）

要了解电子产品的各种存储器配置，就必须先介绍“存储器层次结构”（Memory hierarchy）观念。存储器层次结构是指如何将储存容量不同、运算速度不同、单位价格不同的多种存储器妥善分配，才能达到最大的经济效益，使产品的运算速度合理、储存容量合理、产品价格合理。

上图为存储器阶层示意图，由上而下依序为暂存器、快取存储器、主存储器、辅助存储器：

  • 暂存器（Register，也译为寄存器）：在处理器内，用来设定处理器的功能，主要是“暂时储存”设定值的地方。

  • 快取存储器（Cache memory，翻译版本有缓存，快取缓存区，快取存储器；台湾翻译为快取。）：在处理器内，执行程序时“暂时储存”程序与资料的地方，通常以 SRAM 制作。

  • 主存储器（Main memory）：在处理器外，“暂时储存”程序与资料的地方，通常以 DRAM 制作，目前已经改良成 SDRAM 或 DDR。

  • 辅助存储器（Assistant memory）：在处理器外，“永久储存”程序与资料的地方，包括：快闪存储器、磁盘机、光盘机、磁带机等。

  • 不同种类的存储器分别有不同的储存容量、工作速度、单位价格：

    • 储存容量：辅助存储器（GB）> 主存储器（MB）> 快取存储器（KB）> 暂存器（B）。
    • 工作速度：辅助存储器（1ms）< 主存储器（10ns）< 快取存储器（1ns）< 暂存器（1ns）。
    • 单位价格：辅助存储器 < 主存储器 < 快取存储器 < 暂存器。

存储器的应用

  • Bluetooth WIFI GPS 模块
  • 应用处理器
    • DDR
    • Flash
  • 基频处理器
  • 射频晶片RF
    • 天线
  • 移动控制器
    • 三轴微加速度计
    • 三轴微陀螺仪
  • 三轴微地磁计

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