內存和存儲器在計算機中扮演不同的角色。內存可以滿足臨時數據訪問需求，而存儲器可以長期保留數據和其他文件。

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內存和存儲器這兩個術語均指計算機的內部存儲空間。內存是應用程序在處理過程中放置其使用的數據的地方。而存儲器是存放數據以便長期或短期保留的地方。

傳統上，存儲驅動器是機械硬盤(HDD)，但是現在，帶有閃存模塊的固態硬盤(SSD)通常用于主存儲。系統內存通常被稱為隨機存取存儲器(RAM)，其存取速度比硬盤或閃存更快，但通常單位容量的價格也更高。

內存與存儲器之間的主要區別在于關閉操作系統后數據將發生什么變化。內存通常是易失性的，這意味著僅在操作系統運行時才保留數據。存儲器通常是非易失性的，因此在操作系統關閉時它們會保留數據。

內存和存儲器之間的界限由于諸如分頁(也稱為交換空間)之類的技術而變得模糊。交換空間是存儲驅動器的一部分，該存儲驅動器被轉換為內存，以供操作系統將應用程序和數據從活動內存交換到驅動器。這樣，存儲驅動器可以用作活動內存，其速度比系統內存要慢，但可用于創建更大的虛擬內存空間。大多數操作系統將創建等于計算機內存空間兩倍的交換或分頁空間。

什么是內存?

隨機存取存儲器(RAM)是計算機中存儲操作系統、應用程序和數據以供處理的內存硬件。當計算機啟動時，它通常從存儲介質將這些文件加載到內存中。當計算機關閉或斷電時，文件將存儲能在存儲設備中。

內存用作計算機的短期存儲器，與用于存儲數據的機械硬盤(HDD)、固態硬盤(SSD)和其他類型的硬盤驅動器相比，其讀寫速度要快得多。計算機的CPU依靠內存來快速獲取其需要運行的數據和應用程序。

內存由組合成內存模塊的微芯片組成。這些模塊插入計算機的主板，然后通過總線連接到CPU。與存儲容量相比，計算機上的內存容量通常較小。當計算機使用所有可用內存時，處理器必須將舊數據從內存復制到存儲設備中，并用新數據替換。這個過程會減慢計算機的運行速度，但是大多數計算機都有額外的插槽來添加更多的內存以解決這個問題。

計算機的主內存通常由動態隨機存取存儲器(DRAM)模塊組成。計算機還具有用于高速數據處理的緩存，該緩存由比動態隨機存取存儲器(DRAM)更快的高性能靜態隨機存取存儲器(SRAM)模塊組成。經常將用于高性能操作的指令和數據移至高速緩存，該高速緩存在物理上比動態隨機存取存儲器(DRAM)更靠近CPU。CPU可以比從主存儲器上訪問指令和數據文件更快地從靜態隨機存取存儲器(SRAM)訪問它們。其高速緩存是隨機存取存儲器(RAM)的10到100倍。只需幾納秒即可響應CPU請求。

計算機系統還包括只讀存儲器(ROM)，它保存著只能在ROM中讀取的文件，例如系統固件或BIOS程序。可以通過稱為刷新的過程來更新只讀存儲器(ROM)中的信息，但在其他情況下，它只能由計算機系統讀取，而不能寫入。其他類型的內存可以用作存儲驅動器，可以存儲從MP3和圖片文件到演示文稿和其他數據。這些格式包括USB閃存驅動器、Compact閃存或記憶棒。

什么是存儲器?

如果計算機僅具有內存，則用戶每次登錄時都需要重新輸入他們想要使用的所有數據和應用程序。存儲使計算機可以保留運行計算機并啟用應用程序所需的數據、應用程序、文檔和其他材料，可以無限期地保留，并且在斷電或計算機重置時將保留它。計算機存儲是指存儲的數據以及用于捕獲、管理數據和確定數據優先級的硬件和軟件。

計算機上的存儲器通常由存儲設備(例如SSD硬盤或HDD硬盤)組成。HDD硬盤將數據存儲在旋轉磁盤上，而SSD硬盤將數據存儲在閃存芯片上。存儲設備提供了非易失性內存，即使在沒有電源和計算機關閉的情況下，也可以保留數據。

通常情況下，存儲器的存取速度要比內存慢，而HDD硬盤的存取速度則要比基于閃存的SSD硬盤慢。與內存不同，存儲器并不直接連接到CPU。將存儲器連接到CPU的接口也會影響存儲器的速度。SATA接口多年來一直是SSD硬盤和HDD硬盤的標準接口。隨著NVMe技術的出現，這種情況在過去十年中開始改變。

NVMer技術針對NAND閃存進行了優化，使用PCIe接口連接閃存和CPU。NVMe驅動器可減少延遲并提供更高的IOPS。使用PCIe3.0連接的硬盤的寫入速度是SATA硬盤的七倍以上。除了存儲速度更快以外，基于NVMe的SSD硬盤還具有其他優勢，其中包括可擴展的性能和能效。

隨著SSD硬盤中使用的閃存價格下降，固態珘已成為主存儲的首選。但是，HDD硬盤仍然具有價格優勢，并且對于二級存儲仍將保持強勁增長。基于混合磁記錄、熱輔助磁記錄和微波輔助磁記錄技術的大容量硬盤驅動器預計將在2020年或2021年投放市場，而多讀寫臂硬盤器將會顯著提高讀寫速度，這將有助于保持HDD硬盤的相關性。

其他類型的外部存儲設備還包括光學存儲設備和磁帶存儲設備，光學存儲設備使用激光寫入和讀取數據。這些主要用于長期數據存儲。光學存儲包括藍光光盤、CD-ROM和DVD光盤。

磁帶是磁存儲的一種形式，曾經是最常用的備份存儲類型。與磁帶相比，由于HDD硬盤甚至SSD硬盤的性能和易用性，它們已成為備份的主要選擇，但是磁帶因其低成本、高容量和長期耐用性而在歸檔方面仍然很受歡迎。

內存和存儲器的界限在未來將越來越模糊

活動內存和存儲器之間的界限不僅越來越像分頁那樣模糊不清，而且也將完全消失。制造商正在研究一種將內存的速度與閃存的容量結合在一起作為非易失性存儲器的技術。

在這些技術中，鐵電RAM和磁阻RAM是其中之一，但最能實現同時成為有源存儲器目標的是相變存儲器(PCM)。英特爾和美光科技公司開發了3DXPoint技術，以填補動態內存和NAND閃存之間的性能差距。3DXPoint基于相變存儲器(PCM)，采用無晶體管的交叉點架構，可將選擇器和存儲單元置于垂直線的交點處。

英特爾公司在市場上以Optane品牌擁有基于3DXPoint技術的SSD硬盤、內存和雙列直插式內存模塊卡。英特爾公司表示，對其即將推出的第二代SSD硬盤的早期測試將使平均讀取I/O延遲保持大約10微秒，可以支持80萬次IOPS(每秒讀寫次數)。美光公司在2019年推出了首款3DXPointSSD硬盤，聲稱它比NAND快三倍，延遲降低了11倍，并支持高達250萬次IOPS和9GBps的讀寫帶寬。