为什么随机存取存储器(RAM)被称为“随机存取”?

为什么随机存取存储器(RAM)被称为“随机存取”?

马克·哈恩,

RAM 不是随机存取的。它更像磁盘,具有二维访问和固有的块大小。

薇琪·金塞拉

因此,为了给你正确的答案,我将从维基百科有关随机存取存储器的文章中复制一段话的一部分:

“第一个实用的随机存取存储器是威廉斯管

从 1947 年开始。它把数据存储在一块阴极射线管

由于CRT的电子束可以按任意顺序读取和写入管上的点,因此内存是随机访问的。“

最后一句话真正回答了手头的问题——“以任何顺序读取和写入...”,而不仅仅是被迫选择矩阵的一个区域并在一个块中读取整个区域(移位寄存器)。或者,更糟糕的是,每次想要访问单个数据位(穿孔带)时,都必须从存储介质的开头开始并读取其全部内容。

我同意。我看不出有任何“随机”或“随机访问”的东西。快速访问内存不是更准确吗?“CRT 的电子束可以按任何顺序读取和写入管上的点。”但“管上的点”不是随机的。CRT 的电子束不会读取和写入随机点。

一位读者问:“为什么 RAM 被称为随机存取存储器?” – Langa.com

回想一下,早期的计算机使用磁带作为存储器——起初是纸带,后来是磁带。基于磁带的存储器是串行:如果您想要磁带中间的一个字节内存,您必须从磁带的一端开始,然后绕到您想要的位置。这很笨拙,而且很慢。

在早期使用盒式录音带作为内存的 PC 中,几十秒在 PC 开始从磁带中检索特定信息之前,必须经过这一步骤。磁带驱动器发出嗡嗡声,到达您需要的位置,而您只能坐在那里无所事事。

RAM 可让您直接访问任何内存地址,只需一步,无需先通过任何其他地址。这意味着您可以按任何顺序访问内存位置 - 而不仅仅是以 1-2-3 串行方式艰难地进行。

此外,尽管这与随机存取部分无关,但 RAM 是电子的,以纳秒速度运行,而不是机械磁带传输速度慢得多。这两个优点(随机存取和电子速度)结合起来,使 RAM多个数量级比机械串行存储器更快。根本无法比较!

ELI5:为什么 RAM 被称为随机存取存储器?:explainlikeimfive

想象一个网格,有 x 轴和 y 轴。将数据视为可以位于任何 xy 坐标的位。现在,想象一下处理器可以将任何位放置在该网格中的任何 xy 坐标处,然后非常快速地检索它,因为没有需要物理操作(旋转)才能读取的物理介质(如硬盘)。数据可以在“网格”中的任何位置存储和检索,这就是“随机访问”发挥作用的地方。计算机将数据存储在任何可以存储数据的地方……无论在哪里。

只要通电,数据就只能存在于 RAM 中。关闭 PC,RAM 中的数据就会丢失。顺便说一句,从技术上讲,这是 RAM 等“内存”(易失性)和硬盘等“存储”(相对永久)之间的主要区别……人们经常错误地将存储称为“内存”。

我提到这一点是为了防止您也陷入这种误解...无意冒犯,这只是我的一个烦恼 ;)

在我被骂之前,请允许我说,我知道这个术语已经演变成用于两者,但这并不意味着我必须喜欢它!而且我也知道有相对永久的内存,比如 ROM……但我通常听到人们问“内存”,而他们真正指的是硬盘存储空间。所以请保持礼貌。

TL;DR RAM 是一个“网格”,数据可以以电的形式存储在其中并可快速检索。

答案1

“随机”是指在内存位置之间切换时不会产生任何损失。与其他类型的介质不同,顺序读取和随机读取之间实际上没有区别。

RAM 可能具有与其他内存类型类似的“2D”阵列布局,但它没有硬盘、磁带驱动器或 CD ROM 等“顺序”内存类型所具有的磁头移动或区域选择的缺点。

许多计算术语的名称都是在磁带驱动器很普遍,甚至使用纸质穿孔卡的时代创造的。两者都不能轻易地以随机方式使用。它们通常迫使你以一种漫长的顺序方式扫描整个媒体以找到你想要的位置。即使是现在,硬盘也必须寻找该区域,等待数据移动到磁头下方,然后然后开始阅读。

这与物理布局和设备速度无关。就速度而言,SSD 接近 RAM 速度,但它们仍然更倾向于顺序访问而非随机访问。

大多数存储设备都自然偏好顺序的访问而不是随机的访问。RAM 不行。RAM 允许真正的随时随机访问。


与大多数存储介质不同,RAM 具有完整且专用的地址连接到 CPU 的数据总线。这种地址总线意味着内存几乎不需要活动控制器,并且区域之间的切换实际上是“免费的”。当然,这会带来一点损失,但比其他类型的设备要少得多。虽然我同意 Mark Hahn 在从技术角度上讲,他对主要部分的理解大错特错。独立总线意味着地址可以随时更改,数据“只是”朝一个方向或另一个方向流动。

其他存储设备没有直接的以及 CPU 的专用地址总线访问。它们都有一个数据通道,需要某种控制器来等待命令、解码该命令、查找数据、接收数据,然后将其发送到 CPU。它们可能有“抓取下一个块”命令,可以使事情变得更快,但是一旦它们看到新的地址命令,它们就必须从头开始。随机访问和顺序访问由于使用命令协议来访问介质,因此具有非常不同的性能特征。它们缺乏快速双总线,无法让 RAM 随时“轻松”访问任何内存位置。

RAM 可能有一些缓冲,但它没有用于命令解码和切换的控制器开销。

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