A. 计算机的存储器主要功能是什么
存储器是计算机实现记忆功能的一个重要组成部分。计算机的记忆是通过存储器对信息的存储来实现的。存储器用来保存计算机工作所必需的程序和数据。
在计算机系统中的存储器不是由单一器件或单一装置构成，而是由不同材料、不同特性、不同管理方式的存储器类型构成的一个存储器系统。
计算机技术的发展使存储器的地位不断得到提升，计算机系统由最初的以运算器为核心逐渐转变成以存储器为核心。这就对存储器技术提出了更高的要求。
不仅要使一类存储器能够具有更高的性能，而且能通过硬件、软件或软硬件结合的方式将不同类型的存储器组合在一起来获得更高的性价比，这就是存储系统。
为了提高计算机系统的性能，要求存储器具有尽可能高的存取速度、尽可能大的存储容量和尽可能低的价位。但是，这三个性能指标是相互矛盾的。
(1)非易失性存储器使用扩展阅读
存储器的分类
1、按存储介质分类
（1）半导体存储器用半导体器件组成的存储器称为半导体存储器；特点：集成度高、容量大、体积小、存取速度快、功耗低、价格便宜、维护简单。主要分两大类：双极型存储器:TTL型和ECL型.金属氧化物半导体存储器(简称MOS存储器):静态MOS存储器和动态MOS存储器。
(2）磁表面存储器用磁性材料做成的存储器称为磁表面存储器，简称磁存储器。它包括磁盘存储器、磁带存储器等。特点：体积大、生产自动化程度低、存取速度慢，但存储容量比半导体存储器大得多且不易丢失。
（3）激光存储器信息以刻痕的形式保存在盘面上，用激光束照射盘面，靠盘面的不同反射率来读出信息。光盘可分为只读型光盘（CD－ROM）、只写一次型光盘（WORM)和磁光盘（MOD）三种。
2、按存取方式分类
（1）随机存储器（RAM）：如果存储器中任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间与存储单元的物理位置无关，则这种存储器称为随机存储器（RAM）。
RAM主要用来存放各种输入／输出的程序、数据、中间运算结果以及存放与外界交换的信息和做堆栈用。随机存储器主要充当高速缓冲存储器和主存储器。
（2）串行访问存储器（SAS）：如果存储器只能按某种顺序来存取，也就是说，存取时间与存储单元的物理位置有关，则这种存储器称为串行访问存储器。串行存储器又可分为顺序存取存储器（SAM）和直接存取存储器（DAM）。
顺序存取存储器是完全的串行访问存储器，如磁带，信息以顺序的方式从存储介质的始端开始写入（或读出）；直接存取存储器是部分串行访问存储器，如磁盘存储器，它介于顺序存取和随机存取之间。
（3）只读存储器（ROM）：只读存储器是一种对其内容只能读不能写入的存储器，即预先一次写入的存储器。通常用来存放固定不变的信息。如经常用作微程序控制存储器。
目前已有可重写的只读存储器。常见的有掩模ROM（MROM），可擦除可编程ROM（EPROM），电可擦除可编程ROM（EEPROM）.ROM的电路比RAM的简单、集成度高，成本低，且是一种非易失性存储器，计算机常把一些管理、监控程序、成熟的用户程序放在ROM中。
3、按信息的可保存性分类
非永久记忆的存储器：断电后信息就消失的存储器，如半导体读／写存储器RAM。
永久性记忆的存储器：断电后仍能保存信息的存储器，如磁性材料做成的存储器以及半导体ROM．
4、按在计算机系统中的作用分
根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。
高速缓存存储器：主要用途是高速存取指令和数据，存取速度快，但存取容量小；主存储器：存放计算机运行期间的大量程序和数据，存取速度快，存储容量不大；外存储器：存放系统程序和大型数据文件及数据库，存储容量大，成本较低。
B. 计算机有没有储备记忆功能
计算机是具有储备记忆功能的。计算机通过存储设备（如硬盘、固态硬盘、闪存等）将数据和程序保存在其中，以备以后使用。
计算机之所以能够实现储备记忆功能，是因为它具备了存储器的能伍肢力。存储器帆橘喊是计算机内部用来存储和读取数据的设备，通常分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种类型。RAM是一种易失性存储器，数据保存在其中需要电力的支持，当计算机关闭或重启时，其中的数据就会消失；而ROM则是一种非易失性存储器，其中的数据在计算机关闭或重启时也可以得到保留。
由于计算机的存储器容量非常大，可以存储大量的数据和程序，因此计算机可以储备很多的信息，并能够随时读取、修改和使用。
除了存储器，计算机还具有一些其他的储备记忆功能。例如，操作系统中的虚拟内态野存技术可以将一部分数据和程序从内存中暂时移到硬盘上，以释放内存空间；还有备份和恢复功能，可以将重要的数据和程序备份到其他存储设备上，以避免数据丢失或损坏。这些功能都是计算机储备记忆能力的重要体现。
C. 存储器可分为哪三类
存储器不仅可以分为三类。因为按照不同的划分方法，存储器可分为不同种类。常见的分类方法如下。
一、按存储介质划分
1. 半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。
2. 磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。
二、按存储方式划分
1. 随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。
2. 顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关。
三、按读写功能划分
1. 只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器。
2. 随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的存储器。
二、选用各种存储器，一般遵循的选择如下：
1、内部存储器与外部存储器
一般而言，内部存储器的性价比最高但灵活性最低，因此用户必须确定对存储的需求将来是否会增长，以及是否有某种途径可以升级到代码空间更大的微控制器。基于成本考虑，用户通常选择能满足应用要求的存储器容量最小的微控制器。
2、引导存储器
在较大的微控制器系统或基于处理器的系统中，用户可以利用引导代码进行初始化。应用本身通常决定了是否需要引导代码，以及是否需要专门的引导存储器。
3、配置存储器
对于现场可编程门阵列(FPGA）或片上系统(SoC)，可以使用存储器来存储配置信息。这种存储器必须是非易失性EPROM、EEPROM或闪存。大多数情况下，FPGA采用SPI接口，但一些较老的器件仍采用FPGA串行接口。
4、程序存储器
所有带处理器的系统都采用程序存储器，但是用户必须决定这个存储器是位于处理器内部还是外部。在做出了这个决策之后，用户才能进一步确定存储器的容量和类型。
5、数据存储器
与程序存储器类似，数据存储器可以位于微控制器内部，或者是外部器件，但这两种情况存在一些差别。有时微控制器内部包含SRAM(易失性)和EEPROM(非易失)两种数据存储器，但有时不包含内部EEPROM，在这种情况下，当需要存储大量数据时，用户可以选择外部的串行EEPROM或串行闪存器件。
6、易失性和非易失性存储器
存储器可分成易失性存储器或者非易失性存储器，前者在断电后将丢失数据，而后者在断电后仍可保持数据。用户有时将易失性存储器与后备电池一起使用，使其表现犹如非易失性器件，但这可能比简单地使用非易失性存储器更加昂贵。
7、串行存储器和并行存储器
对于较大的应用系统，微控制器通常没有足够大的内部存储器。这时必须使用外部存储器，因为外部寻址总线通常是并行的，外部的程序存储器和数据存储器也将是并行的。
8、EEPROM与闪存
存储器技术的成熟使得RAM和ROM之间的界限变得很模糊，如今有一些类型的存储器（比如EEPROM和闪存）组合了两者的特性。这些器件像RAM一样进行读写，并像ROM一样在断电时保持数据，它们都可电擦除且可编程，但各自有它们优缺点。
参考资料来源：网络——存储器
D. 【非易失性半导体存储器的相变机制】 什么是半导体存储器
非易失性半导体存储器的相变机制
非易失性存储器(NVM)在半导体市场占有重要的一席之地，特别是主要用于手机和其它便携电子设备的闪存芯片。今后几年便携电子系统对非易失性存储器的要求更高，数据存储应用需要写入速度极快的高密度存储器，而代码执行应用则要求存储器的随机访存速度更快。
经过研究人员对浮栅存储技术的坚持不懈的研究，现有闪存的技术能力在2010年底应该有所提升，尽管如此，现在人们越来越关注有望至少在2020年末以前升级到更小技术节点的新式存储器机制和材料。
目前存在多种不同的可以取代浮栅概念的存储机制，相变存储器（PCM）就是其中一个最被业界看好的非易失性存储器，具有闪存无法匹敌的读写性能和升级能力。
在室温环境中，基于第六族元素的某些金属（硫族化合物）的晶态和非晶态的稳定性非常好。特别是GeSbTe合金最被看好，因为它遵守一个伪二元构成方式（在GeTe和 Sb2Te3之间），以下简称GST。
在烂巧枯基于硅的相变存储器中，不饥洞同强度的电流经过加热器（电阻），到达硫化物材料，利用局部热焦耳效应，改变接触区周围的可写入容量（图1）。在经过强电流和快速猝灭后，材料被冷却成非晶体状态，导致电阻率增大。切换到非晶体状态通常用时不足100ns，单元的热时间常量通常仅为几纳秒。若恢复接触区的晶体状态，使材料的电阻率变小，需要施加中等强度的电流，脉冲时间较长。存储单元写入操作所用的不同电流宽裤产生了存储器的直接写入特性。这种直接写入功能可简化存储器的写入操作，提高写入性能。
图1a：PCM存储元件的横截面原理图
河南省瑞光印务股份有限公司提供
图1b：写入操作过程中的模拟温度曲线图
使用比写入电流低很多的且无重要的焦耳热效应的电流读取存储器，从而可以区别高电阻（非晶体）和低电阻（晶体）状态。
PCM被业界看好是因为两大原因。第一原因是存储器功能性增强：这些改进之处包括更短的随机访存时间、更快的读写速度，以及直接写入、位粒度和高耐读写能力。整合今天的闪存和快速动态随机访问存储器（DRAM）的部分特性，PCM技术将存储器的功能提升到一个新的水平，最终不仅可以取代闪存，还能替代DRAM的部分用处，如常用操作码保存和高性能磁盘缓存 (
图2) 。
图2：存储技术属性比较
存储单元小和制造工艺可以升级是让人们看好PCM的第二大理由。相变物理性质显示制程有望升级到5 nm节点以下，有可能把闪存确立的成本降低和密度提高的速度延续到下一个十年期。
采用一项标准CMOS技术整合PCM概念、存储单元结构及阵列和芯片测试载具的方案已通过广泛的评估和论证。128 Mb高密度相变存储器原型经过90 nm制程论证，测试表明性能和可靠性良好。根据目前已取得的制程整合结果和对PCM整合细节理解水平，下一个开发阶段将是采用升级技术制造千兆位（Gbit）级别河南省瑞光印务股份有限公司提供
的PCM存储器。
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关于作者
Roberto Bez
恒忆研发中心技术开发部研究员，负责恒忆相变存储技术（PCM）的研发工作。
Roberto于1987年加入意法半导体。在任职于ST的20年间，他服务于多个非易失性存储技术部门，重点研究领域是NOR闪存、NAND闪存及相变存储（PCM）。Roberto拥有超过25项专利，所着文章曾发表在100多种刊物上。
Roberto毕业于米兰大学（University of Milan），获得物理学学士学位。
河南省瑞光印务股份有限公司提供
E. 辅助存储器指什么
辅助存储器是一种计算机存储器，它不能由计算机的中央处理器（CPU）直接存取，通常作为非易失性存储器使用。这种存储器最常见的形式之一是计算机的硬盘驱动器，它用于存储操作系统（OS）和其他程序。其他形式的辅助内存包括用于CD（CD）或数字多功能光盘（DVD）的磁盘驱动器，以及可移动闪存。
与此相反，主内存是由CPU直接访问的计算机内存，通常是易失性内存和第三内存指可以通过各种方式直接访问的计算机外部的系统。计算机硬盘属于辅助存储器计算机系统使用不同类型的内存，辅助存储器是最常见和最重要的存储器之一。
这种类型的存储器通常由计算机系统如何使用以及数据存储在其中的方式来识别。这种类型存储器的主要特点是它不被CPU直接访问，但是通过一个允许CPU使用的连接。这种类型的内存通常也是非易失性存储器，这意味着即使没有电源也能保存数据。
(5)非易失性存储器使用扩展阅读：
USB设备使用辅助内存最常见的辅助存储器类型之一是计算机上的硬盘驱动器。CPU通过几种不同的间接方法之一访问该驱动器，即使没有电源，数据也会保留在驱动器上。其他的磁盘驱动器，如CD和DVD一起使用的驱动器，也是用于其他用途的辅助内存类型。易移动的内存类型，如闪存驱动器，也是辅助内存，使用接口，如通用串行总线（USB）端口供CPU访问。
此外二级内存，许多计算机系统也使用主内存、三级内存和脱机存储。主内存是计算机上由CPU直接访问的内存，即随机访问内存（RAM）和用于存储基本输入/输出系统（BIOS）的内存。三级内存通常是计算机的外部内存可以通过某种类型的自动化系统直接访问，例如通过使用机器人电枢连接到计算机的硬盘库。脱机存储是可以远程使用和访问的内存，例如可以通过Internet连接进行数据备份或存储的服务器。