现代计算机存储器的组成与容量

信息对计算机来说是作为数字值进行存储的。既可以为值1，也可以为值0的最小信息单位是一个单独的存储单元并标注为1Bit（二进制，位）。为了保持数值准确，则以多位的一个单独Bit工作。如Byte（二进制字节）或KB（千Byte）（见提要1）。

提要1：存储容量

1bit（1位）=最小存储单元

1B（字节）=8Bit

1Kbit=1024Bit

1KB（4Byte）=1024Byte

1MB（兆Byte）=1024Kbyte

1GB（吉伽Byte）=1024MB=1048576KB=8589934592Bit

存储器分为内存储器和外存储器。

14.2.1.1 内存储器

内存储器指的是安装在计算机中的存储器，并在工作时由计算机优先自己使用。计算机内存分为随机存取存储器和只读存储器（见提要2）。

提要2：存储器类型

•随机存取存储器（RAM）

•只读存储器（ROM）

•可擦除可编程只读存储器（EPROM）

•电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）

RAM是一个也称为工作存储器的存储器，在工作时可以从其中取出数据和程序段。使用芯片可以直接在存储单元上存储。这就是所说的随机存取。RAM不能经过电池缓冲，否则在断开计算机时所存储的数据会丢失（易失存储器）。

现代计算机的工作存储器是由图14-7所示的安装在多个存储器芯片上的称为存储库的可扩充模件组成的。计算机存取数据和程序越快，则其效率越高，因此，对一个计算机系统重要的不仅是具有高计算速度，而且还应具有低的存储器存取时间，如50ns。

RAM元件有不同的结构（信息盒）。

图14-7 PC存储器元件

ⓘRAM元件的相关知识

因此，为了能使一台计算机在接通时自动运行功能，则需要在系统存储器中所存储的信息，此存储器是一个由其计算机只可读取并被称为ROM（只读存储器）的不发挥存储器。当然，任何时候ROM也必须用信息写入。对于EPROM要由在IC中导电连接所出现的电脉冲来实现。EPROM是通过上边的一个窗口利用紫外线来清除，对于EEPROM的存储内容可通过一个简单的重写来清除。

14.2.1.2 外存储器

外存储器不能直接做在母板上，在PC系统中，主要是把硬盘、软盘、CD-ROM、存储器棒和磁带用作外存储器。

外存储器由用户控制，可以以电子、电磁和光载流子持久地存储数据和程序。

（1）硬盘 图14-8所示的硬盘是由一个或几个涂有磁性材料的旋转铝盘组成。写入/读取磁头漂浮在经过涂覆的铝盘上方的极薄的气垫上（0.001mm），它可以写入、读取信息、清除不再需要的信息及重写信息。

若在读出/写入磁头小硬盘之间进入尘粒可能引起硬盘损坏。硬盘是装在气密封的壳体中，因此不允许打开硬盘。硬盘可存储如160GB的非常多的数据，其存储内容达约50×10⁶DIN-A4打印机页面。

（2）可换磁盘 可换磁盘是一种可以从计算机取出的硬盘，通过插入框中便可与供电、数据线和控制线连接。

图14-8 硬盘

（3）软盘 作为可运输数据载体的是软盘，如图14-9所示。软盘为一种薄的柔性塑料并覆盖有可能化氧化铁的盘，这种盘装在塑料壳中以防污染和防损坏，其数据的写入与读取与硬盘相似。软盘驱动器的读出与写入磁头在写入与读取时应放在塑料盘的上方。若磁头被污染，则可用特殊的清洁软盘的方法进行清洁。目前主要采用直径为3.5吋的塑料盘，并通过移动小的写入保护联锁装置封住开口。在封闭的写入联锁保护装置时准予软盘读取与写入，而在打开的写入联锁保护装置时只允许读取。

ⓘ划分格式

•一个软盘或硬盘在首次使用前应划分格式。

•划分格式是分成扇区和磁道。

•通过划分格式可以使数据载体在不同的计算机系统上使用。

•通过划分格式可以清除到目前为止存储在数据载体上的数据。

图14-9 软盘

软盘必须有防磁场、耐高于60℃的气温和具有磁脉冲保护。

同样在3.5吋的软盘中，可提供120MB的存储容量，对于这种称为磁道磁盘仍需要专门的驱动器。

（4）存储器棒 存储器棒是一种作为插在PC通用串行总线（USB）端口的插头的芯片存储器，它被XP系统自动辨认为外部驱动器。

为了确保大数据存量安全，也使用磁带驱动器。驱动器称为电子流器件，磁带盒为图14-10a所示的数据盒式磁带机。磁带驱动器的存储容量为200GB，其传输速度为30MB/s。有不同型号的数据载体和驱动器，如DAT、DLT、QJC。

（5）CD-ROM（光盘只读存储器） CD-ROM是至今其名称常错误使用的光学存储媒质。以前就有多次写为CD。如图14-11所示，在读取时，把低能量的激光射线发送到CD表面上，每一个凹处与平面的结合处的点被辨认出来并由CD驱动器转换成数据电流。

图14-10 外部数据载体与驱动器

(www.xing528.com)

图14-11 CD存储原理

图14-10b所示的CD驱动器不仅可以读取，而且还可以写入。

在写入时，在光敏感层由于激光射线会使存储区熔化，这就是所说的CD刻录。

通常CD可存储700MB，DVD（数字视频光盘）具有许多相叠布置的数据层的级，所以它适用于非常大的数据量，具有高达17GB存储容量，适用整个电影胶卷的录像。

如同驱动器的区别相似，存储器介质也有自己的信息盒。

ⓘCD格式

由于现今在计算机与数码照相机、手提式PC或MP3播放器的可移动外部设备之间要进行极大数据量的交换，所以建立了一个以存储芯片为基础、并且在分离供电时不丢失其信息的存储介质系列。为了把其信息传输进PC，则有图14-12所示的外卡或内卡阅读器。

图14-12 电子存储介质

14.2.1.3 个人计算机的维护工作（举例）

（1）工作存储器扩充

1）计算机关机，断开并从电网与计算机接线连接分离。

2）打开计算机壳体。

3）向外拍打存储器库固定夹。

4）把存储器库放在插座中并压住。

5）重新折回固定夹。

6）启动计算机并检查存储器是否能辨认。

注意：

•注意存储器类型，如DDR-RAM。

•计算机元件对静电放电敏感。这要由用抗静电的挠性带与接地物体连接起来，或以您的身体接触计算机壳体进行放电。

（2）CD刻录机的装入

1）计算机关机，断开并从电网与计算机接线连接分离。

2）打开计算机壳体。

3）撤掉驱动器槽遮挡板。

4）利用作为“辅磁带盘”跨接线配置CD刻录机。

5）经过扁形电缆把CD刻录机与数据总线IDE1或IDE2连接。

6）把CD刻录机与供电连接（4针插头）。

7）把CD刻录机插入驱动器槽中并固定。

8）启动计算机并由制造商所提供的建立程序安装。

（3）硬盘装入

1）计算机关机，断开并从电网与计算机接线连接分离。

2）打开计算机壳体。

3）撤掉驱动器槽遮挡板。

4）利为作为“主”跨接线（第二个硬盘为“辅磁带盘”）配置硬盘。

5）经过扁电缆把硬盘与数据总线EIDE连接。

6）把硬盘与供电连接（4针插头）。

7）把硬盘插入驱动器槽并固定。

8）启动计算机并用由制造商提供的建立程序安装。