非易失性存儲器是內(nèi)存還是外存嗎?


非易失性存儲器既不屬于傳統(tǒng)意義上純粹的內(nèi)存,也不完全等同于傳統(tǒng)外存,它跨越了內(nèi)存和外存的邊界,在不同應(yīng)用場景下呈現(xiàn)出與兩者類似的特性,以下為你詳細介紹:
傳統(tǒng)內(nèi)存與外存的概念及特點
內(nèi)存(主存)
概念:內(nèi)存是計算機中用于暫時存放CPU運算數(shù)據(jù),以及與硬盤等外部存儲器交換的數(shù)據(jù)的部件。
特點:具有讀寫速度快的特點,能讓CPU快速獲取和處理數(shù)據(jù),但它具有易失性,即斷電后數(shù)據(jù)會丟失。常見的內(nèi)存類型有DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器)和SRAM(靜態(tài)隨機存取存儲器)。
外存
概念:外存是指除計算機內(nèi)存及CPU緩存以外的儲存器,此類儲存器一般斷電后仍然能保存數(shù)據(jù)。
特點:存儲容量大,但讀寫速度相對內(nèi)存較慢,數(shù)據(jù)可以長期保存。常見的外存有硬盤(HDD、SSD)、光盤、U盤等。
非易失性存儲器兼具內(nèi)存與外存部分特性
類似內(nèi)存特性
快速讀寫:部分非易失性存儲器,如MRAM(磁阻隨機存取存儲器)、FRAM(鐵電隨機存取存儲器)等,具有接近內(nèi)存的讀寫速度。例如MRAM的讀寫延遲可以低至納秒級別,與SRAM相當,這使得它們可以在一些對速度要求較高的應(yīng)用場景中替代部分內(nèi)存功能,作為高速緩存使用,提高系統(tǒng)的整體性能。
直接尋址:和內(nèi)存一樣,非易失性存儲器中的一些類型支持直接尋址,CPU可以直接訪問其中的數(shù)據(jù),無需像訪問傳統(tǒng)外存那樣經(jīng)過復(fù)雜的尋址和傳輸過程。
類似外存特性
數(shù)據(jù)持久性:非易失性存儲器最顯著的特點就是斷電后數(shù)據(jù)不會丟失,這與傳統(tǒng)外存的數(shù)據(jù)存儲特性一致。例如Flash存儲器廣泛應(yīng)用于U盤、SSD等外存設(shè)備中,用于長期存儲數(shù)據(jù)。
大容量存儲潛力:隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,一些非易失性存儲器也在向大容量方向發(fā)展。例如3D NAND Flash技術(shù)通過垂直堆疊存儲單元的方式,大大提高了存儲密度,使得SSD等基于Flash的外存設(shè)備容量不斷提升,滿足了用戶對大容量數(shù)據(jù)存儲的需求。
非易失性存儲器在不同場景下的歸類
作為高速緩存(類似內(nèi)存):在一些高性能計算、實時系統(tǒng)等場景中,MRAM、FRAM等非易失性存儲器可以作為高速緩存使用,替代部分SRAM,既保證了數(shù)據(jù)的快速訪問,又能在斷電后保留重要數(shù)據(jù)。例如在航空航天領(lǐng)域,飛行控制系統(tǒng)需要快速響應(yīng)和可靠的數(shù)據(jù)存儲,非易失性存儲器可以作為緩存來存儲關(guān)鍵的控制參數(shù)和狀態(tài)信息。
作為外存設(shè)備(類似外存):Flash存儲器是最常見的作為外存使用的非易失性存儲器。SSD采用Flash芯片作為存儲介質(zhì),具有讀寫速度快、抗震性好、功耗低等優(yōu)點,逐漸取代了傳統(tǒng)的機械硬盤(HDD)成為主流的外存設(shè)備。此外,一些新型的非易失性存儲器,如ReRAM(阻變隨機存取存儲器)、PCRAM(相變隨機存取存儲器)等也在研發(fā)用于下一代外存技術(shù)。
責任編輯:Pan
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