存储系统

需了解各种存储器的特点，可能在选择题中考察。

存储系统的层次结构

寄存器（Registers）:
- 寄存器是位于处理器内部的最快速存储单元。
- 它们提供极快的数据访问速度，但其容量非常有限。
一级缓存（L1 Cache）:
- L1缓存位于处理器内部，比寄存器稍大，但比其他缓存慢。
- 它通常分为数据缓存（用于存储数据）和指令缓存（用于存储指令）。
二级缓存（L2 Cache）:
- L2缓存比L1缓存大，并且位于处理器和主内存之间。
- 它的速度比L1慢，但比主内存快。
三级缓存（L3 Cache）:
- 在某些系统中，还有L3缓存，这是一种更大但速度更慢的缓存。
- 它位于L2缓存和主内存之间，旨在进一步减少对主内存的访问。
主内存（RAM）:
- 就是我们常说的内存，比缓存慢，但比硬盘快得多，并且容量比缓存大。
- 主内存用于存储正在运行的程序和当前使用的数据。
辅助存储（如硬盘驱动器或固态驱动器）:
- 辅助存储设备提供大量的永久存储。
- 与RAM相比，这些设备访问速度较慢，但能够存储更多的数据，并且在断电时不会丢失数据。
- 硬盘驱动器（HDD）和固态驱动器（SSD）是常见的辅助存储设备。

半导体随机存储器的英文为 Semiconductor Random-Access Memory （ RAM ）。

首先说一下这个名词中的几个部分：

随机存储器主要分为SRAM和DRAM，注意两者的区别：

半导体随机存储器是 易失性 的，这意味着一旦断电，其中存储的信息就会丢失。SRAM 主要用于实现cache，DRAM 主要用于实现主存。

Flash存储器是一种 非易失性 的电子存储设备，它利用半导体技术来存储数据。通常用于长期数据存储，如USB闪存驱动器、固态硬盘（SSD）和移动设备的内部存储。它在读取速度上比RAM慢，但优于传统的硬盘驱动器（HDD）。

Flash存储器使用电子方式来擦写和重新编程存储单元。这意味着可以通过电信号快速擦除和写入数据。数据存储在小型存储单元中，每个单元由浮动门晶体管组成。这些晶体管可以保持其充电状态，从而代表不同的数据位。

Flash存储主要分为 NAND Flash 和 NOR Flash 这两种类型。

ROM（Read-Only Memory）是一种 非易失性 存储设备，主要用于永久性地存储数据。

ROM主要用于读取操作。虽然早期的ROM在制造过程中就已经被编程，不能修改，但现代的ROM（如EPROM和Flash存储器）可以被重新编程。

ROM常用于存储固件，这是一种软件程序，直接嵌入在硬件设备中，用于控制设备的基本操作。例如，BIOS（基本输入输出系统）通常存储在ROM中。

注意一下ROM和RAM的对比如下：

ROM 类型：