計算機系統的一個重要特徵是具有極強的「記憶」能力,能夠把大量電腦程式和數據存儲起來。存儲器是計算機系統內最主要的記憶裝置,既能接收計算機內的信息,又能保存信息,還可以根據命令讀取已保存的信息。根據存儲器在計算機中的位置和功能的不同,可將其分為主存儲器(內存儲器,簡稱內存)和輔助存儲器(外存儲器,簡稱外存,如光碟、軟盤、硬碟等)。
1.內存儲器
內存儲器按其工作方式的不同,可以分為隨機存取存儲器(簡稱隨機存儲器或RAM)和只讀存儲器(簡稱ROM)。
(1)隨機存儲器(RAM)
隨機存儲器簡稱RAM(Random Access Memory),是計算機工作數據的存儲區,也被稱作是一種讀寫存儲器,其內容可以隨時根據需要讀出,也可以隨時重新寫入新的信息。RAM中的信息隨著計算機的斷電自然消失,不可恢復。
(2)只讀存儲器(ROM)
只讀存儲器簡稱ROM(Read Only Memory),是一種只能讀出不能寫入的存儲器。其中的信息被永久地寫入,不受斷電的影響,即使斷電後信息也不會丟失。ROM主要用於存放固定不變的信息。在微機中主要用於存放系統的引導程序、開機自檢、系統參數等信息。
2.外存儲器
內存由於技術及價格上的原因,容量有限,不可能容納所有的系統軟體及各種用戶程序,因此,計算機系統就要配置外存儲器。外存儲器又稱為輔助存儲器,它的容量一般都比較大,而且大部分可以移動,便於不同計算機之間進行信息交流。在微型計算機中,常用的外存有軟盤、硬碟、光碟、快閃記憶體、磁帶等。
(1)軟盤
軟盤是一種磁介質形式的存儲器。它的磁碟片被裝在一個保護套內,保護套保護磁面上的磁層不被損傷,也防止碟片旋轉時產生靜電引起數據丟失。在軟盤套上開有若干個孔,其中有磁頭讀寫孔、防寫口等。軟盤驅動器的讀/寫磁頭通過磁頭讀寫孔與磁碟接觸,將信息讀出或寫入。防寫口對磁碟中的數據進行保護,磁碟防寫時,磁碟上的信息只能被讀出,不能寫入。目前常用軟盤種類是雙面高密度3.5英寸盤,它的存儲容量為1.44MB(如圖5-9所示)。
(2)硬碟
從數據存儲原理和存儲格式上看,硬碟與軟盤完全相同。硬碟是在合金材料表面塗上一層很薄的磁性材料,通過磁層的磁化來存儲信息。硬碟主要由磁頭、碟片和控制電路組成(如圖5-10所示)。信息存儲在碟片上,由磁頭負責讀寫。硬碟相對軟盤來說,主要是存儲空間比較大,現在的硬碟容量已在40GB以上。硬碟大多由多個碟片組成,此時,除了每個碟片要分為若干個磁軌和扇區以外,多個碟片表面的相應磁軌將在空間上形成多個同心圓柱面。
圖5-9 軟盤的結構
圖5-10 硬碟
通常情況下,硬碟安裝在計算機的主機箱中,但現在已出現一種移動硬碟。這種移動硬碟通過USB接口和計算機連接,方便用戶攜帶大容量的數據。
(3)CD光碟
CD光碟的存儲介質不同於磁碟,它屬於另一類存儲器。主要利用雷射原理存儲和讀取信息。光碟片用塑料製成,塑料中間夾入了一層薄而平整的鋁膜,通過鋁膜上極細微的凹坑記錄信息。光碟是多媒體數據的重要載體,具有容量大、易保存、攜帶方便等特點。一般一張光碟的容量為650MB,能存儲74分鐘的數位音樂或電影。現在有的光碟容量可達到800MB。
根據性能不同,可以將CD光碟分為三類:只讀型光碟CD-ROM、一次性寫入光碟CD-R、可擦寫型光碟CD-RW(如圖5-11所示)。
圖5-11 光碟
一次性寫入光碟CD-R上的數據只能寫入一次,寫入後就不可改寫,但可以多次讀取。而可擦寫型光碟CD-RW的性能與磁碟類似,可以多次對數據進行讀寫。
(4)快閃記憶體
快閃記憶體(Flash Memory)也稱優盤(如圖5-12所示)。它是採用一種可讀寫非易失的半導體存儲器,通過通用串行總線接口(USB)與主機相連,可以像使用軟、硬碟一樣在盤上進行讀寫、傳送文件。目前的優盤產品可擦寫次數都在100萬次以上,數據至少可保存10年,而存取速度至少比軟盤快15倍以上。而且優盤的容量有多種選擇,通常在16MB~1GB之間,甚至更大的容量。優盤的可靠性遠高於磁碟,對於數據安全性提供了更好的保障。工作時也不需要外接電源,可熱插拔,體積較小,易於攜帶。