cpu不能直接访问的存储器

CPU不能直接访问的存储器是外存储器，以下是关于它的详细介绍：

1、常见的外存储器类型

硬盘：包括机械硬盘和固态硬盘，机械硬盘通过磁头在高速旋转的盘片上读写数据，其存储容量大，但读写速度相对较慢，固态硬盘使用闪存芯片存储数据，速度比机械硬盘快很多，不过价格也相对较高。

光盘：如CD、DVD、蓝光光盘等，利用激光在光盘的存储介质上进行数据的读写操作，具有存储容量较大、便于携带和保存等优点，但读写速度较慢，且需要使用相应的光驱设备。

U盘：也称为闪存盘，采用USB接口与计算机连接，内部使用闪存芯片存储数据，体积小巧、便于携带，是一种常用的移动存储设备，但其读写速度相对内存来说仍然较慢。

2、不能直接访问的原因

速度差异：CPU的运算速度非常快，通常以GHz甚至更高的频率运行，而外存储器的读写速度远远跟不上CPU的速度，即使是高性能的固态硬盘，其读写延迟也在毫秒级别，而CPU在一个时钟周期内就可以完成多次运算，如果让CPU直接访问外存储器，会导致大量的时间浪费在等待数据传输上，严重影响计算机的整体性能。

硬件架构限制：外存储器通常通过主板上的I/O接口与计算机连接，这些接口的数据传输速度相对较慢，并且需要经过一系列的控制电路和驱动程序才能与CPU进行通信，而CPU直接访问的内存则通过专门的内存总线与CPU相连，数据传输速度快且延迟低。

3、数据访问方式

先调入内存：当CPU需要访问外存储器中的数据时，首先要通过I/O控制器发出读取指令，将数据从外存储器读取到内存中，然后再从内存中将数据提供给CPU进行处理，同样，当CPU需要将处理后的数据存储到外存储器时，也是先将数据写入内存，再由内存通过I/O接口将数据写入外存储器。

缓存机制：为了提高数据访问的效率，现代计算机通常会采用缓存机制，CPU内部有一级、二级甚至三级缓存，这些缓存的速度快、容量小，用于存储CPU近期可能会频繁访问的数据，当CPU需要访问外存储器中的数据时，首先会在缓存中查找，如果缓存中有所需的数据，则可以直接从缓存中获取，避免了频繁地访问外存储器。

以下是相关问答FAQs：

1、为什么CPU不能直接访问外存储器？

答：因为外存储器的读写速度远远跟不上CPU的运算速度，如果让CPU直接访问外存储器，会导致大量的时间浪费在等待数据传输上，严重影响计算机的整体性能，外存储器通常通过主板上的I/O接口与计算机连接，这些接口的数据传输速度相对较慢，并且需要经过一系列的控制电路和驱动程序才能与CPU进行通信。

2、CPU如何访问外存储器中的数据？

答：当CPU需要访问外存储器中的数据时，首先要通过I/O控制器发出读取指令，将数据从外存储器读取到内存中，然后再从内存中将数据提供给CPU进行处理，同样，当CPU需要将处理后的数据存储到外存储器时，也是先将数据写入内存，再由内存通过I/O接口将数据写入外存储器。

小编有话说：虽然CPU不能直接访问外存储器，但随着技术的不断发展，外存储器的性能也在不断提高，固态硬盘的出现大大提高了外存储器的读写速度，使得计算机的整体性能得到了显著提升，缓存机制的应用也有效地减少了CPU访问外存储器的次数，提高了数据访问的效率。