寄存器和電腦記憶體

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

寄存器和電腦記憶體之间的区别

寄存器 vs. 電腦記憶體

寄存器（Register），是中央處理器內的其中組成部份。寄存器是有限存貯容量的高速存貯部件，它們可用來暫存指令、數據和位址。在中央處理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器（IR）和程序計數器。在中央處理器的算術及邏輯部件中，包含的寄存器有累加器。 在電腦架構裡，處理器中的暫存器是少量且速度快的電腦記憶體，藉由提供快速共同地存取數值來加速電腦程式的執行：典型地說就是在已知時間點所作的之計算中間的數值。 暫存器是記憶體階層中的最頂端，也是系統操作資料的最快速途徑。暫存器通常都是以他們可以保存的位元數量來估量，舉例來說，一個8位元暫存器或32位元暫存器。暫存器現在都以暫存器陣列的方式來實作，但是他們也可能使用單獨的正反器、高速的核心記憶體、薄膜記憶體以及在數種機器上的其他方式來實作出來。 這個名詞通常都用來意指由一個指令之輸出或輸入可以直接索引到的暫存器群組。更適當的是稱他們為「架構暫存器」。例如，x86指令集定義八個32位元暫存器的集合，但一個實作x86指令集的CPU可以包含比八個更多的暫存器。. 電腦記憶體（Computer memory）是一種利用半導體技術制成的儲存資料的電子裝置。其電子電路中的資料以二進位方式儲存，記憶體的每一個儲存單元稱做記憶元。 電腦記憶體可分为内部存储器(简称内存或主存)和外部存储器，其中内存是CPU能直接寻址的存储空间，由半导体器件制成。内存的特点是存取速率快。内存是电脑中的主要部件，它是相对于外存而言的。我们平常使用的程序，如Windows操作系统、打字软件、游戏软件等，一般都是安装在硬盘等外存上的，但仅此是不能使用其功能的，必须把它们调入内存中运行，才能真正使用其功能，我们平时输入一段文字，或玩一个游戏，其实都是在内存中进行的。就好比在一个书房里，存放书籍的书架和书柜相当于电脑的外存，而我们工作的办公桌就是内存。通常我们把要永久保存的、大量的数据存储在外存上，而把一些临时的或少量的数据和程序放在内存上，当然内存的好坏会直接影响电脑的运行速度。.

随机存取存储器

随机存取存储器（Random Access Memory，缩写：RAM），也叫主存，是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以隨時读写（重新整理時除外，見下文），而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程式的临时資料存储媒介。 主記憶體（Main memory）即電腦內部最主要的記憶體，用來載入各式各樣的程式與資料以供CPU直接執行與運用。由於DRAM的性價比很高，且擴展性也不錯，是現今一般電腦主記憶體的最主要部分。2014年生產電腦所用的主記憶體主要是DDR3 SDRAM，而2016年開始DDR4 SDRAM逐漸普及化，筆電廠商如華碩及宏碁開始在筆電以DDR4記憶體取代DDR3L。.

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記憶體階層

記憶體階層是在電腦架構下儲存系統階層的排列顺序。每一層于下一層相比都擁有較高的速度和較低延遲性，以及較小的容量（也有少量例外，如AMD早期的Duron CPU）。大部分現今的中央處理器的速度都非常的快。大部分程式工作量需要記憶體存取。由于快取的效率和記憶體傳輸位於階層中的不同等級，所以實際上會限制處理的速度，導致中央處理器花費大量的時間等待記憶體I/O完成工作。 大部分電腦中的記憶體階層如下四層： 1) 暫存器–可能是最快的存取。在32位處理器，每個暫存器就是32位。x86處理器共有16個暫存器。 2) 快取（L1-L3: SRAM） 3) 主記憶體（DRAM）–存取需要幾百個週期，可以大到數十GB。 4) 磁碟儲存–需要成千上百個週期，容量非常大。.

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