緩存、內(nèi)存與閃存

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1、緩存、內(nèi)存、閃存的區(qū)別？分別指什么樣的東西？緩存是指可以進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換的存儲器，它先于內(nèi)存與CPU交換數(shù)據(jù)，因此速度很快緩存（Cachememory）是硬盤控制器上的一塊內(nèi)存芯片，具有極快的存取速度，它是硬盤內(nèi)部存儲和外界接口之間的緩沖器。由于硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度和外界介面?zhèn)鬏斔俣炔煌彺嬖谄渲衅鸬揭粋€緩沖的作用。緩存的大小與速度是直接關(guān)系到硬盤的傳輸速度的重要因素，能夠大幅度地提高硬盤整體性能。當(dāng)硬盤存取零碎數(shù)據(jù)時需要不斷地在硬盤與內(nèi)存之間交換數(shù)據(jù)，如果有大緩存，則可以將那些零碎數(shù)據(jù)暫存在緩存中，減小外系統(tǒng)的負(fù)荷，也提高了

2、數(shù)據(jù)的傳輸速度。?硬盤的緩存主要起三種作用：一是預(yù)讀取。當(dāng)硬盤受到CPU指令控制開始讀取數(shù)據(jù)時，硬盤上的控制芯片會控制磁頭把正在讀取的簇的下一個或者幾個簇中的數(shù)據(jù)讀到緩存中（由于硬盤上數(shù)據(jù)存儲時是比較連續(xù)的，所以讀取命中率較高），當(dāng)需要讀取下一個或者幾個簇中的數(shù)據(jù)的時候，硬盤則不需要再次讀取數(shù)據(jù)，直接把緩存中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻?nèi)存中就可以了，由于緩存的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于磁頭讀寫的速度，所以能夠達(dá)到明顯改善性能的目的；二是對寫入動作進(jìn)行緩存。當(dāng)硬盤接到寫入數(shù)據(jù)的指令之后，并不會馬上將數(shù)據(jù)寫入到盤片上，而是先暫時存儲在緩存里，然后發(fā)送一個“數(shù)據(jù)已

3、寫入”的信號給系統(tǒng)，這時系統(tǒng)就會認(rèn)為數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入，并繼續(xù)執(zhí)行下面的工作，而硬盤則在空閑（不進(jìn)行讀取或?qū)懭氲臅r候）時再將緩存中的數(shù)據(jù)寫入到盤片上。雖然對于寫入數(shù)據(jù)的性能有一定提升，但也不可避免地帶來了安全隱患——如果數(shù)據(jù)還在緩存里的時候突然掉電，那么這些數(shù)據(jù)就會丟失。對于這個問題，硬盤廠商們自然也有解決辦法：掉電時，磁頭會借助慣性將緩存中的數(shù)據(jù)寫入零磁道以外的暫存區(qū)域，等到下次啟動時再將這些數(shù)據(jù)寫入目的地；第三個作用就是臨時存儲最近訪問過的數(shù)據(jù)。有時候，某些數(shù)據(jù)是會經(jīng)常需要訪問的，硬盤內(nèi)部的緩存會將讀取比較頻繁的一些數(shù)據(jù)存儲在緩存中

4、，再次讀取時就可以直接從緩存中直接傳輸計算機業(yè)界，內(nèi)存這個名詞被廣泛用來稱呼RAM(隨機存取內(nèi)存)計算機使用隨機存取內(nèi)存來儲存執(zhí)行作業(yè)所須的暫時指令以及數(shù)據(jù)以使計算機的CPU(中央處理器)能夠更快速讀取儲存在內(nèi)存的指令及數(shù)據(jù)。例來說，當(dāng)處理器加載一個應(yīng)用程序（例如文字處理或頁面編輯程序）到內(nèi)存使應(yīng)用程序能以最快速及最高效率的方式執(zhí)行。以實用價值而言，將程序加載內(nèi)存能夠確保計算機能以更短的時間來執(zhí)行作業(yè)而使工作能夠更迅速地完成內(nèi)存與儲存的差別大多數(shù)人常將內(nèi)存(Memory)與儲存空間(Storage)兩個名字混為一談,尤其是在談到兩

5、者的容量的時候內(nèi)存是指(Memory)計算機中所安裝的隨機存取內(nèi)存的容量而儲存(Storage)是指計算機內(nèi)硬盤的容量為了避免混淆,我們將計算機比喻為一個有辦公桌與檔案柜的辦公室。想象一下這個辦公桌與檔案柜的比喻。想象每次想要閱讀一份文件或數(shù)據(jù)夾都必須從檔案柜中找尋的情形，這會大幅減低工作執(zhí)行的速度,更別說會把人逼瘋了。如果有足夠的辦公桌空間(如內(nèi)存),便能夠?qū)⑺枰臋n攤開,并能立即一眼就能找出所需的信息。另一個內(nèi)存與儲存最重要的差別在于:儲存于硬盤中的信息在關(guān)機后能夠保持完整，但任何儲存在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)在計算機關(guān)機后便會全部流失

6、。就像在辦公室的比喻中,任何在下班時間后被遺留在桌上的檔或檔案都會全部被丟棄一樣增加計算機系統(tǒng)中的內(nèi)存能夠增加計算機的效能表現(xiàn)是眾所皆知的。如果內(nèi)存沒有足夠的空間,計算機就必須建立一個虛擬內(nèi)存檔案。在這個過程中,中央處理器在硬盤中保留一個空間來代替額外的隨機存取內(nèi)存這個稱為”Swapping”的程序減低系統(tǒng)的速度一般的計算機從內(nèi)存存取大約需要200ns(奈秒),但從硬盤存取則需要12,000,000ns具體來說就等于花四個半月的時間來完成三分半中就能完成的工作!閃存存儲器是保留實力,即使其內(nèi)容刪除.Flashmemoryisafo

7、rmofEAPROM(ElectricallyAlterableProgrammableRead-OnlyMemory).閃存是一種eaprom(可變電可編程只讀存儲器).Eachbitofdatainaflashmemorydeviceisstoredinatransistorcalledafloatinggate.每一個比特的數(shù)據(jù)儲存在快閃記憶裝置稱為浮柵晶體管.Thefloatinggatecanonlybeaccessedthoughanothertransistor,thecontrolgate.浮動門雖然只能進(jìn)入另一個

8、晶體管,控制閘門.TheprocessthecontrolgateusestoaccessthefloatinggateisafieldemissionphenomenonknownasFowler-Nordheimtunneling.利用過程控制