今天來聊聊各種計算機內存和存儲設備。

內存和存儲設備是影響計算機性能、效率和能力的基本組成部分。

這些組件從易失性內存（臨時存儲數據以便快速訪問）到非易失性存儲設備（永久保留數據）各不相同。下圖顯示了他們的分類。

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RAM 和 ROM

隨機訪問存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）是計算機中的兩種主要內存類型，每種都有其獨特的用途。

• RAM 是一種易失性內存類型，意味著一旦斷電，它就會丟失其數據。CPU 使用 RAM 臨時存儲正在處理的數據，允許快速訪問。這使得RAM對于計算機的整體速度和性能至關重要。
• 相比之下，ROM 是非易失性的，即使斷電也能保留其數據。ROM 主要用于存儲固件，固件是為計算機啟動提供基本指令的底層軟件。與 RAM 不同，ROM 中的數據不是頻繁更改的，使其適合存儲永久或半永久信息。

DDR4 和 DDR5

• DDR4 和 DDR5 是 RAM 技術的版本，每個版本都是前一個版本的后續產品。相比其前身  DDR3，DDR4 在速度、數據傳輸率和功耗效率方面都有所改進。DDR4 在較低的電壓下運行，減少了功耗，并且具有更高的數據率，這提高了整體系統性能。
• DDR5 是最新的標準，相比 DDR4，它承諾進一步提高數據傳輸率、更大的密度和更好的功耗效率。這些改進意味著 DDR5 可以支持更多要求苛刻的應用和工作負載，特別是對于高性能計算、游戲和數據密集型應用來說，是非常有益的。

固件和 BIOS

固件是一種特定類型的軟件，為設備的特定硬件提供低級控制。從計算機和智能手機到嵌入式系統，固件可以在廣泛的設備中找到。它充當設備硬件和使用它的軟件應用之間的接口。

基本輸入/輸出系統（BIOS）是啟動計算機過程中使用的一種固件類型。它初始化并測試系統的硬件組件，如鍵盤、鼠標和磁盤驅動器，并將操作系統加載到計算機的內存中。雖然 BIOS 這個術語傳統上與 PC 相關聯，但在初始化硬件和管理計算機操作系統與附加設備之間的數據流方面，它經常與固件一詞互換使用。

SRAM 和 DRAM

靜態 RAM（SRAM）和動態 RAM（DRAM）是兩種 RAM 類型，它們在技術和應用上有所不同。

只要供電，SRAM 就能在其內存中保持數據位，無需刷新。這使得 SRAM 比 DRAM 更快、更可靠，但也更昂貴。SRAM 通常用于緩存內存，其中速度至關重要。

另一方面，DRAM 在一個集成電路內的每個數據位存儲在一個單獨的電容器中。由于這些電容器會泄露電荷，如果不定期刷新電容器電荷，信息最終會消失。DRAM 比 SRAM 慢，但成本更低，可以實現更大的存儲密度。它通常用于計算設備的主內存。

HDD、SSD、USB 驅動器、SD卡

HDD、SSD、USB 驅動器和 SD 卡是流行的存儲設備，每種都有其特點。

• HDD 是使用磁存儲技術通過一個或多個硬質快速旋轉的盤片（磁盤）存儲和檢索數字信息的傳統存儲設備。它們以較大的存儲容量和每千字節成本低于 SSD 而聞名，但其速度較慢，對物理沖擊更敏感。
• SSD 在閃存芯片上存儲數據，沒有移動部件，使其比 HDD 更快、更耐用且對物理沖擊更有抵抗力。對于需要高速數據訪問和可靠性的應用而言，它們是理想的選擇。
• USB 驅動器，也稱為閃存驅動器或拇指驅動器，是使用閃存的便攜式存儲設備，通過 USB 端口連接到計算機。由于它們的便攜性、易用性和與許多設備的兼容性，它們被廣泛用于數據備份、傳輸和存儲。
• SD 卡是一種主要用于便攜設備如數碼相機、智能手機和平板電腦的閃存卡。它們具有不同的存儲容量和速度等級，使它們適用于從存儲照片和視頻到擴展設備存儲容量的不同應用。

我們用下面這張圖來總結一下各個內存和存儲設備在計算機中的架構。一般來說，存儲量大的設備存取速度會慢，快速的設備離 CPU 更近，慢速的設備離 CPU 更遠。