記憶體

CPU就像是一把菜刀，記憶體大小就是切菜的砧板，記憶體越大，切菜的效率越高

記憶體就是資料（數位資料及運算後的結果）的家，在馮紐曼模式裡也同時用來儲存程式，換句話說記憶體可以同時儲存「程式」和「資料」，當我們給出不同的指令時，只要載入相對應的程式即可，主記憶體通常是計算機系統中容量較大的記憶體，用於存儲更大量的數據和程序

記憶體如何存放資料

主記憶體的每個位置都有個位「址」，這樣才能去存取他的值。每個位址可以存放 8 個 bits，而每個位址則以 16 個 bits 表示，所以位址會有 2^16 = 65536 種不同的排列組合，所以這樣的定址方式，最多可以存放 65536 個 bytes

記憶體的分類

1. RAM (Random Access Memory，隨機存取記憶體)

• 隨機「讀取」、「寫入」資料
• 用來儲存電腦正在執行中的程式或資料
• 由非常微小的電晶體(transistor)和電容器(capacitor)組成
• 幫助電腦執行大多數日常工作
• 又稱「揮發性記憶體」，電腦關機，資料即消失
• 例如：電腦有 16GB，手機有多少記憶體都是在指 RAM

常見的主流 RAM：

(1)「動態隨機存取記憶體 Dynamic RAM (DRAM)」

• 主要由電容器(capacitor)組成
• 電容器會隨時間逐漸失去電容量，所以必須動態的更新內容
• 速度慢
• 價格較便宜
• 容量較大

(2)「靜態隨機存取記憶體 Static RAM (SRAM)」

• 只要電源維持住，並不需要做更新的動作
• 速度快
• 價格較高
• 容量較小

2. ROM (Read-Only Memory，唯讀記憶體)

• 只能夠「讀取」，不能「寫入」和「修改」
• 資料不會隨著電員的關閉而消失
• 用來存放永久性的程式和資料，像是開機使用到的程式也是存放在此
• 又稱「非揮發性記憶體」
• 快閃記憶體
• 例如：電腦的 BIOS（Basic Input/Output System）開機程式

ROM 中的資料是在製造時被編程到芯片中的，它通常包含了裝置的固定元件或基本軟件，通常用於存儲設備的啟動代碼或操作系統

ROM 的變形

(1) PROM (Programmable ROM，可程式化的唯讀記憶體):
可讓使用者儲存程式，但一旦儲存後，就無法進行改寫

(2) EPROM (Erasable Programmable ROM，可擦拭及程式化的唯讀記憶體):
可以進行改寫，但必須以紫外線照射的方式

(3) EEPROM (Electronically Erasable Programmable ROM，可電子擦拭及程式化的唯讀記憶體)
可直接從電腦進行改寫，不需要以紫外線照射，而是用特定的電壓來抹除晶片上的資訊，電腦初始化也是類似概念，被廣泛應用在 BIOS 晶片和快閃記憶體Flash ROM

不知道有沒發現到 ROM 為何可以進行改寫，它不是只能唯讀嗎？？
在這要補充一下，非常早期的電腦，就只有 RAM 跟 ROM 沒錯！但隨著新技術的推出，像是很常被用在記憶卡、隨身碟的 Flash ROM，已不再只有最原始的 ROM 的功能，不過教科書的架構大多仍維持在早期的說明

https://www.youtube.com/watch?v=p3q5zWCw8J4 （英文版）
👆 這部影片以動畫的形式去解釋記憶體的運作，非常有趣！分享給大家

總結

今天的內容主要是對 RAM 和 ROM 有個基本的概念
Main Memory/Primary Memory 主記憶體 通常是指 RAM，它處理了電腦的日常工作，可對資料進行「讀取」和「寫入」
Secondary Memory 通常是指 ROM ，早期的 ROM 是只能「讀取」資料不能改寫，但隨著科技的進步慢慢有變形出現，像是 EEPROM 就可以異動資料
以下附上一張主記憶體、次記憶體、快取記憶體、暫存器的金字塔圖，我在 Day4 的快取記憶體章節也有整理一張表，內容大同小異

PS. 若有解說不清或是不正確之處，歡迎指教