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什么是闪存和缓存
文章长度[] 加入时间[2007/8/9] 更新时间[2020/9/17 18:09:09] 级别[0] [评论] [收藏]

什么是闪存和缓存

“优盘”是这个产品最早的一个名称,现在它的名称早已是遍地开花,多不胜数了,什么“闪盘”、“随身Q”之类的。最初优盘是由朗科公司发明的一种新型存储设备,因为它不需要额外的物理驱动器,并且容量很大,从16M到2GB可选,突破了软盘1.44M的局限性。从读写速度上讲,优盘采用USB1.1或2.0接口标准,读写速度较软盘大大提高。从稳定性上讲,优盘没有机械读写装置,避免了移动硬盘容易碰伤、跌落等原因造成的损坏(相信你也一定有重要的文件被那可恶软盘毁掉的惨痛经历)。由于使用了USB接口,因此可以进行热插拔、无外接电源、仅拇指般大小、重量约20克,携带使用非常方便,任何带有USB接口的电脑都可以使用优盘。后来,优盘这个储存用的东西被众多公司看好,一个新名词--闪存诞生了。

闪存盘可用来在电脑之间交换数据。从容量上讲,闪存盘的容量从16MB到2GB可选,突破了软驱1.44MB的局限性。从读写速度上讲,闪存盘采用USB接口,读写速度比软盘高许多。从稳定性上讲,闪存盘没有机械读写装置,避免了移动硬盘容易碰伤、跌落等原因造成的损坏。部分款式闪存盘具有加密等功能,令用户使用更具个性化。闪存盘外形小巧,更易于携带。

闪存是一种长期动力的非易失性的存储器,它能在被称为block的存储单位中进行删除和改编。闪存是电可擦除只读存储器(EEPROM)的变种,EEPROM与闪存不同的是,它能在字节水平上进行删除和重写,这样EEPROM就比闪存的更新速度慢。闪存通常被用来保存控制代码,比如在个人电脑中的基本输入输出系统(BISO)。当BIOS需要被改变(重写)时,闪存可以写到block(而不是字节)大小,使它更容易被更新。另一方面,闪存不像任意存取存储器(RAM)一样有用,因为任意存取存储器必须是在字节(而不是block)水平可设定地址的。

缓存是为了解决CPU速度和内存速度的速度差异问题。

内存中被CPU访问最频繁的数据和指令被复制入CPU中的缓存,这样CPU就可以不经常到象“蜗牛”一样慢的内存中去取数据了,CPU只要到缓存中去取就行了,而缓存的速度要比内存快很多
这里要特别指出的是:

1.因为缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据,这样系统的速度就慢下来了,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不要再到内存中去取。

2.因为随着时间的变化,被访问得最频繁的数据不是一成不变的,也就是说,刚才还不频繁的数据,此时已经需要被频繁的访问,刚才还是最频繁的数据,现在又不频繁了,所以说缓存中的数据要经常按照一定的算法来更换,这样才能保证缓存中的数据是被访问最频繁的

3.关于一级缓存和二级缓存

为了分清这两个概念,我们先了解一下RAMram和ROM相对的,RAM是掉电以后,其中才信息就消失那一种,ROM在掉电以后信息也不会消失那一种 RAM又分两种, 一种是静态RAM,SRAM;一种是动态RAM,DRAM。前者的存储速度要比后者快得多,我们现在使用的内存一般都是动态RAM。

有的菜鸟就说了,为了增加系统的速度,把缓存扩大不就行了吗,扩大的越大,缓存的数据越多,系统不就越快了吗?缓存通常都是静态RAM,速度是非常的快,但是静态RAM集成度低(存储相同的数据,静态RAM的体积是动态RAM的6倍),价格高(同容量的静态RAM是动态RAM的四倍),由此可见,扩大静态RAM作为缓存是一个非常愚蠢的行为,但是为了提高系统的性能和速度,我们必须要扩大缓存,这样就有了一个折中的方法,不扩大原来的静态RAM缓存,而是增加一些高速动态RAM做为缓存,这些高速动态RAM速度要比常规动态RAM快,但比原来的静态RAM缓存慢,我们把原来的静态ram缓存叫一级缓存,而把后来增加的动态RAM叫二级缓存。

一级缓存和二级缓存中的内容都是内存中访问频率高的数据的复制品(映射),它们的存在都是为了减少高速CPU对慢速内存的访问。
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