存储器分为哪两类

存储器是计算机系统中用于保存数据和指令的核心组件，直接影响设备性能和用户体验，根据工作原理、用途及数据存储特性，存储器通常分为内存（主存）和辅存（外部存储）两类，以下从技术原理、功能差异、应用场景等维度展开详细解析。

内存（主存）：计算机的“临时工作区”

内存（Memory）是计算机运行时直接与CPU交互的存储单元，用于临时存放正在运行的程序和当前使用的数据,其核心特点包括：

1. 高速度：采用半导体技术，读写速度远超辅存，DDR4内存的传输速率可达25.6GB/s，而高端NVMe SSD的峰值速度约为7GB/s。
2. 易失性：依赖持续供电保存数据，断电后内容自动清除，正在编辑的文档若未保存,重启后消失。
3. 直接访问：CPU通过地址总线直接读写内存，无需机械寻址,延迟低至纳秒级。

常见类型：

• RAM（随机存取存储器）：可随时读写，分为动态RAM（DRAM，如电脑内存条）和静态RAM（SRAM，如CPU缓存）。
• ROM（只读存储器）：存储固件（如BIOS），数据断电不丢失,但通常不可改写。

典型应用：

• 运行操作系统和应用程序
• 缓存高频访问数据（如网页临时文件）
• 存储CPU计算中间结果

辅存（外部存储）：数据的“永久仓库”

辅存（Secondary Storage）用于长期保存用户文件、系统备份等非易失性数据,特点包括：

1. 非易失性：数据断电后永久保存,例如硬盘中的文档十年后仍可读取。
2. 大容量：主流消费级SSD容量达1-4TB，机械硬盘（HDD）可达20TB。
3. 性价比高：单位存储成本约为内存的1/10（2024年数据：1TB HDD价格约40美元，16GB DDR4内存约35美元）。

常见类型：

• 机械硬盘（HDD）：通过磁头在旋转磁盘上读写，容量大但速度较慢（7200转硬盘读取速度约160MB/s）。
• 固态硬盘（SSD）：基于闪存芯片，速度可达550MB/s（SATA协议）或7000MB/s（PCIe 4.0）。
• 移动存储设备：U盘、存储卡等便携式介质。

典型应用：

• 安装操作系统和软件
• 存储照片、视频等用户文件
• 备份重要数据（如系统镜像）

内存与辅存的协同关系

计算机启动时，操作系统从硬盘（辅存）加载到内存；运行程序时，CPU从内存读取指令和数据，二者通过“存储层级结构”实现效率平衡：

1. 高频数据暂存于高速缓存（Cache）和内存
2. 低频数据归档至辅存
3. 虚拟内存技术可在物理内存不足时借用硬盘空间

权威数据支持

根据《计算机组成与设计：硬件/软件接口》（David A. Patterson等著），存储器层级设计可提升系统整体效率；IDC 2024报告显示，全球SSD出货量同比增长23%，印证辅存技术持续向高速化发展（引用来源：IDC、Springer Nature出版物）。

参考资料

1. 《计算机组成与设计》（第五版），David A. Patterson, John L. Hennessy
2. IDC全球存储市场季度追踪报告（2024Q2）
3. IEEE Spectrum存储技术专题分析