第七課、儲存裝置

  1. 儲存裝置價格速度與容量的關係。儲存裝置的價格愈貴以及速度愈快,容量就愈小;反之,價格愈便宜以及速度愈慢,容量就愈大
  2. 階層:依照價格從貴到便宜以及速度從快到慢,容量從小到大排列。
    1. 暫存器(register):位於處理器內,處理器可以直接存取及計算。容量不到1kB(千位元組)。
    2. 快取(cache):早期位於處理器外,現在都內建於處理器,作為暫存器和主記憶體的緩衝(buffer)。目前以SRAM(靜態隨機存取記憶體)為主,有多個不同等級,容量從數十kB到數十MB(百萬位元組)。
    3. 主記憶體(main memory):一般位於處理器外,單晶片會內建於處理器,作為電腦運作時,儲存程式和資料用。目前以DRAM(靜態隨機存取記憶體)為主,容量從數百MB到數十GB(十億位元組)。
    4. 緩衝快取(buffer cache):位於主記憶體內,控制器,或儲存裝置內,作為主記憶體和二級儲存裝置的緩衝(buffer)。目前以DRAM為主,容量從數MB到數十MB。
    5. 二級儲存裝置(second storage):一般位於主機版外,手機等手持裝置可能位於主機板上,作為電腦關機時,儲存程式和資料用。常見有四種從快到慢,依序為快閃記憶體(flash memory,記憶卡,隨身碟,固態硬碟)硬碟(hard disk)光碟(CD、DVD、藍光)磁帶(magnetic tape)等。容量從數百MB到數TB(兆位元組)。
  3. 技術:大致分成三大類。
    1. 積體電路(IC,晶片):有暫存器、SRAM、DRAM、快閃記憶體。
    2. 機械加磁性:硬碟、磁帶。
    3. 機械加光學:光碟。
  4. 揮發性:分成兩類。
    1. 揮發性(volatile):當電源關閉後,儲存的內容會消失。有暫存器、SRAM、DRAM。
    2. 非揮發性(non-volatile):當電源關閉後,儲存的內容還存在。所有的二級儲存裝置:快閃記憶體、硬碟、磁帶、光碟。未來的趨勢,把主記憶體換成非揮發性記憶體,如此一來,關機時,儲存的程式和資料都還存在,下次開機時,不用等待可以立刻使用。
  5. 可寫入:大致分成三大類。
    1. 唯讀(read only):只能讀出(舊內容),不能寫入(新內容)。唯讀光碟,CD-ROM、DVD-ROM、BD-ROM(藍光)。
    2. 可寫入一次(write once):只能寫入一次,不能覆寫(覆蓋掉舊內容)。可記錄(燒錄)光碟,CD-R、DVD-R、DVD+R、BD-R。
    3. 可寫入多次(write many):能覆寫。IC(暫存器、SRAM、DRAM、快閃記憶體)、磁性(硬碟、磁帶)、可重寫光碟,CD-RW、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-RE。
  6. 容量進位:分成兩類。
    1. 二進位(binary):K(kilo,210=1,024),M(mega,220=1,048,576),G(giga,230=1,073,741,824),T(tera,240=1,099,511,627,776)。IC(暫存器、SRAM、DRAM、快閃記憶體),光碟(CD)
    2. 十進位(decimal):K(kilo,103=1,000),M(mega,106=1,000,000),G(giga,109=1,000,000,000),T(tera,1012=1,000,000,000,000)。磁性(硬碟、磁帶),光碟(DVD、藍光)

以上圖片取自維基百科。

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