目前有独立的高速缓冲存储器的原理芯片吗?

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-11-01 07:36 标签： 高速缓冲存储器简称
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这是一本独具特色的计算机入门教材。传统的书籍要么侧重于广度(概述所有计算概念)，要么侧重于深度(程序设计以及解决问题)。本书共18章，同时兼顾了广度和深度。广度章节包括了对初学者非常重要的计算概念以及问...&&
存储器(memory)是用于存储程序和数据的计算机组件。现代计算机是数字化(digital)设备，它们将信息作为二进制数字(binary digit)或位(bit)来存储和处理。二进制位(bit)是对应于两个位值中的一个值的数据单位。因为位仅代表两种可能性中的一种，所以它们被称为离散(discrete)值&&相对于连续值(比如用于存储模拟音频的值)。连续值用于表示一个范围中的无限个可能的值。二进制位是数字化存储器最基本的构建单元。通常，二进制位的两个可能的值要写成0和1，但也可以简单地想象为开和关、开启和关闭、有电压和无电压等。
当然，单个二进制位对于存储信息是没多大用的，因为它只能对两个不同的值进行区分。但是，如果组合使用两个二进制位，就可以表示4个值：00，01，10和11。同样地，3个二进制位可以表示8个值：000，001，010，011，100，101，110和111。每增加一位，可能的取值范围就增大一倍，如图1.6所示。简单地说，N位能表示2N个不同的值。
1位&2个值&&&&&&&&&&&&&& 0 1
2位&4个值 &&&&&&& 00 01 10 11
3 位&8个值&&&&&&&& 000 001 010 011 100 101 110 111
4 位&16个值&&&&&& 10 01 00 11 11
5 位&32个值&&&&&&
6 位&64个值&&&&&& 001 011 101 111 001000 &
7 位&128个值&&&&&
8 位&256个值&&&&& 10 01
9 位&512个值&&&&& 000101 &
10位&1 024个值&&&
N位&2N个值
&图1.6& 位模式
虽然二进制位是数字化存储器的基本构建单元，但存储器的容量通常用字节表示。一个字节由8个二进制位组成，因此能够表示28＝256个不同的值。因为这足够表示很大范围内的数据，包括键盘上的每个字符，所以字节是一种更为实用的度量单位。可通过前缀来标识一组字节；例如，1千字节(kilobyte，KB)大致相当于1000字节的存储容量，1兆字节(megabyte，MB)大致相当于100万字节的存储容量，1千兆字节(gigabyte，GB)大致相当于10亿字节的存储容量，1兆兆字节(terabyte，TB)大致当于1万亿字节的存储容量(如图1.7)。
1字节　　　&8 位
1千字节(KB)　&210字节 = 1024 字节(=8 192 位)
1兆字节(MB)&220字节=1 048 576 字节(=8 388 608位)
1千兆字节(GB)&230字节=1 073 741 824 字节(=8 位)
1万亿字节(TB) &240字节=6 字节(=8位)
&图1.7& 常见数据存储单位
因为用一个字节代表一个字符绰绰有余，所以可以根据文本内容来思考存储容量。1千字节能够存储1 000多个文本字符(如几段文本)，1兆字节能够存储1 000 000多个文本字符(如一本书)，1千兆字节能够存储1 000 000 000多个文本字符(例如一个小图书馆的内容)，1万亿字节能够存储1 000 000 000 000多个字符(例如一个大型图书仓库的内容)。虽然对文本内容而言，这些容量似乎很大，但存储其他类型的数据还需要更大的存储容量。例如，一张高清晰图片可能需要几MB的存储空间，一首歌的原声音轨需要差不多50 MB的存储空间，一部完整的电影可能需要几GB的存储空间。
虽然冯&诺依曼体系结构将计算机存储器描述为单一组件，但现代计算机通常要组合使用多种类型的存储器，每种存储器都有自己的性能和成本特征。能最快地与CPU通信的存储器技术采用的是电子电路，1和0由电压的有或无来表示。高速缓冲存储器(Cache)和随机存取存储器(Random Access Memory, RAM)就属于这类电子存储器。高速缓冲存储器常被嵌入CPU 芯片中，通过高速电路实现对数据的高速存取。RAM则封装于独立的芯片上，通过较低速(相较于Cache芯片)的电路与CPU通信。因此，存取RAM中的数据不如存取高速缓存中的数据那样快，但RAM的生产成本低得多。计算机设计者为了平衡计算机的成本和性能，会采用较小容量(通常就是几个KB，最多几个MB)的高速缓存来存储关键数据，而采用较大容量(通常几个GB)的RAM来存储其他数据。
Cache和RAM一同构成计算机的主存储器(main mermory)，保存着CPU动态使用的全部数据。虽然主存储器因为其数据能被迅速存取而具有极其重要的地位，但与其他技术相比，它的成本还是很高。另外，主存储器中的信息是易失(volatile)的，意味着需要持续的电流来保持所存储的数据。关闭计算机后，存放在高速缓存和RAM中的数据就丢失了。因此，计算机需要辅助存储器(secondary memory)，它的成本较低并能提供永久存储。辅助存储器采用了多种技术。硬盘(hard disk)是将位作为磁化点和非磁化点来存储的金属盘。磁盘在一个磁头下旋转，磁头能探测到磁化点并将其翻译成位。尽管它比采用电路的存储器慢很多，但硬盘存储器的成本较低且能在断电的情况下保持数据。硬盘能够永久存储海量的信息(通常几百GB或几个TB)，必要时这些信息可以被转移到主存储器中去。
CD、DVD和闪存驱动器是较便宜且方便携带的辅助存储器。CD(Compact Disk)是一种塑料盘，可在其反光表面上以图样形式存储多达700 MB的数据。CD-ROM(只读光盘存储器)技术是用激光将这些图样烧录于盘表面，所以不能重写。而CD-RW(可擦写光盘存储器)技术在盘面的感光涂层上形成图样，可重复擦写数据。DVD光盘与CD相似，只是采用了更高密度的存储和更高级的压缩算法，所以能存储多达8.5GB的数据。最常用的DVD格式是DVD+RW，允许反复擦写磁盘。闪存驱动器具有多种形式，包括指甲大小的存储卡(SONY生产的称为记忆棒，即mermory stick)。它们在一系列内存&单元&中以电荷形式存储数据，这些内存单元是由非易失性电子电路构成的。闪存驱动器使用标准USB(通用串行总线)接口连接到计算机，存储容量从2 GB到64 GB不等。图1.8展示了各种不同的存储器。
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size: '1000,90',
display: 'inlay-fix'以下试题来自：
单项选择题在现代的CPU芯片中又集成了高速缓冲存储器(Cache)，其作用是______。A．扩大内存储器的容量B．解决CPU与RAM之间的速度不匹配问题C．解决CPU与打印机的速度不匹配问题D．保存当前的状态信息
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