第一代 iPhone 於 2007 年推出，儲存容量在 4GB 到 8GB 之間，用於儲存照片和音樂等所有檔案。如今，你可以買到一款擁有 512GB 儲存空間的安卓智慧型手機，其儲存容量是第一代 iPhone 的 64 倍。
在當今快速發展的科技世界裡，16 年彷彿如同幾個世紀。但這並非全部。例如，記憶體和儲存的功能類似——保護位元和位元組——但它們的運作方式卻截然不同。查看 RAM 和快取有什麼區別？
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記憶體、儲存和快取之間有什麼區別？
許多人將“內存”和“存儲”這兩個術語混用。這種做法很常見，但卻是錯誤的。它們的相似之處顯而易見。兩者都儲存數據，並且都以位元組為單位，但使用方式不同。
儲存專注於以良好且長期的方式儲存資料。文件在需要之前保持不受干擾。記憶體（隨機存取記憶體，簡稱 RAM）用於儲存電腦需要快速且頻繁存取的資料。例如，常用檔案、與開啟的應用程式相關的資料以及重要的作業系統檔案都儲存在系統記憶體中。這是因為記憶體比記憶體更快。然而，記憶體也更昂貴，因此 RAM 的容量比記憶體小。
讓我們詳細解釋每一個。
CPU快取
記憶體 (RAM) 指的是隨機存取記憶體 (RAM)。如上所述，它用於存儲數據，以便輕鬆存取。
然而，由於當時記憶體速度不夠快，快取誕生於 20 世紀 80 年代。快取的工作原理與 RAM 類似，但速度更快。它的速度位居榜首，直接整合在中央處理器 (CPU) 中，而您的電腦正是圍繞中央處理器構建的。
快取速度極快，但比 RAM 更昂貴。儘管體積小巧，但其強大的性能也證明了這一點。例如，如今大多數電腦的 RAM 容量約為 8-32 GB。相較之下，最快的 L1（最小）快取通常只有幾 KB，而 L3（最大）快取則可以達到數十 MB（儘管現在有些 CPU 的 L3 快取甚至高達數百 MB）。
隨機存取存儲器 (RAM)
打開儲存檔案時，它會被複製到 RAM 中。目前正在運行的應用程式和一些作業系統組件也位於 RAM 中。 RAM 誕生於 20 世紀 40 年代末，允許無序地儲存和檢索數據，因此得名「隨機」。 RAM 是一種「揮發性記憶體」。當設備關閉且電流停止流動時，其內容會被擦除。
RAM 也有很多種類型。
SDRAM，
自 1990 年代以來，電腦一直在使用同步動態隨機存取記憶體 (SDRAM)。當有人說「這台電腦有 16 GB 的 RAM」時，指的就是這個。
SDRAM 依靠微同步系統將資料傳輸與處理器的時脈速度同步，從而提高記憶體和處理器之間的資料傳輸速度。它還具有高儲存容量，並提供更快的處理器回應時間。
現在許多裝置都使用 DDR5 RAM（雙倍資料速率記憶體 5，本文撰寫時的最新版本）作為 SDRAM。然而，DDR5 RAM 價格仍然昂貴，因此 DDR4 仍然是主流型號。在較舊的電腦和手機中，你也會發現較舊的 DDR3 模組。
SDRAM 有兩種尺寸：用於桌上型電腦的 DIMM 和用於筆記型電腦和迷你電腦的 SODIMM。最近，一種新的尺寸——CAMM，被提議用於筆記型電腦。 CAMM 比 SODIMM 有優勢，但尚未成為廣泛採用的標準。
目前，SDRAM 通常有兩種類型：分立式和焊接式。雖然外形尺寸各異，但工作原理基本上相同。
焊接 RAM 用於智慧型手機、平板電腦和部分筆記型電腦。現代 Apple 電腦也使用焊接 RAM，因為它可以提升效能。採用焊接 RAM 的筆記型電腦可能配備一個或多個記憶體插槽，以便將來擴展，但通常情況下並非如此。僅使用焊接 RAM 的電腦的記憶體無法升級。通常可以在購買時進行定制，但之後無法擴展。檢查 如何找到與我的主機板相容的 RAM？
視訊記憶體
資料有時需要比 SDRAM 更高的速度，但這不僅僅取決於快取容量。最常見的例子是圖形密集型任務，例如高負載遊戲、影片編輯或 3D 建模。
這需要顯存 (VRAM)。 GDDR6X 是目前最快的記憶體類型，速度比 DDR5 快約 20 倍。它還焊接在顯示卡上，確保螢幕上顯示的圖像、圖形和視訊的資料儲存延遲更低。遺憾的是，您無法添加更多 VRAM，因為它焊接在獨立顯示卡上，並且不作為標準模組出售。
整合式顯示卡 (iGPU) 也很常見。它們整合在 CPU 中，並具有少量專用 VRAM（MB 級，而專用 GPU 則為 GB 級）。整合式顯示卡使用統一內存，即 CPU 和 iGPU 共享的 SDRAM。 CPU 決定可用於圖形處理的 RAM 大小，並在需要時回收部分 RAM。統一記憶體的缺點包括頻寬和容量降低。
VRAM 用於需要高解析度圖形處理的現代顯示卡，例如遊戲、設計和圖形應用程式。它也可以用於需要高品質視訊和圖形的顯示器和電視。查看 如何在 Windows 10 中增加專用視訊記憶體 (VRAM).
非揮發性隨機存取記憶體（NVRAM）
我們說過 RAM 是易失性的，對吧？但還有一項額外的技術：非揮發性隨機存取記憶體 (NVRAM)。它開發於 20 世紀 60 年代，與易失性 RAM 相比存在一些缺陷，因此後者更為常見。
最後一種成功的 NVRAM 是由英特爾和美光公司推出的 Optane。 Optane 看起來像是更快的 PCIe SSD，有時運作方式也類似，可作為部分英特爾 CPU 的 RAM 使用。它的速度不如 SDRAM，價格和容量也各不相同。製造商已於 2021 年停產 Optane。
目前廣泛使用的 NVRAM 有兩種（或許只有一種半）非常特殊的類型。第一種與現代主機板中的 UEFI 一起使用（UEFI 取代了舊版 BIOS）。 UEFI 設定儲存在 NVRAM 中，因為它在任何可用儲存空間之前就已載入。 UEFI 本身儲存在 ROM 中——稍後會詳細介紹。
「半」型記憶體是指在裝置關機時使用電池供電的記憶體。它用於儲存簡單任務所需的少量資料。您會發現仍在使用舊版 BIOS 的主機板也使用這種類型。使用卡帶和/或記憶卡的舊式遊戲機使用記憶體和電池來儲存檔案。
只讀存儲器
這些遊戲卡帶儲存在 ROM 晶片上，類似於 UEFI 和 BIOS。任何不可重寫的光碟，例如藍光光碟，也是一種 ROM。
但是，製造商不時會發布 UEFI 更新。既然可以寫入，又怎麼會是「只讀」的呢？
這是電可擦除唯讀記憶體 (EEPROM)。 EEPROM 的更新過程非常緩慢且精細。這是因為更新 UEFI 或 BIOS 可能會損壞主機板。
常規 ROM 也需要寫入。同樣，具體細節取決於所使用的介質。例如，光學 ROM 可以寫入一次，而 ROM 晶片則需要工業設備，寫入後會變成唯讀狀態。可程式 ROM (PROM) 可以寫入較便宜的設備，在業餘愛好者中很受歡迎。
電腦儲存：從紙本儲存盒到雲端
正如我們之前所解釋的，儲存可以長期保存資料。早期的計算機使用穿孔紙來實現這一目的。這些紙上裝有電腦應用程序，必須小心翼翼地打孔，列印出機器可以讀取的二進位代碼——這顯然不太方便用戶使用。
磁性儲存
電腦儲存的第一次重大發展發生在 20 世紀 50 年代，當時磁帶被用來保存大量資料。
磁性儲存是一個很棒的概念，因此硬碟就是圍繞著它而建構的。從 20 世紀 60 年代至今，硬碟 (HDD) 一直是電腦儲存的主要類型。但即使是最好的硬碟也需要移動部件，這使得設備容易損壞並影響速度。
閃存，例如固態硬碟 (SSD)，解決了這兩個問題。這種儲存設備由矽晶片製成，與 RAM 類似，以電子方式讀取和寫入資料。查看 使用雲端儲存進行遠端工作的優點和缺點.
外部儲存：行動數據
所有這些媒體稱為內部記憶體：它們保存在電腦內部，並且僅供電腦使用。但每個人有時都需要將資料儲存在某個地方。
外部儲存其實和電腦本身一樣古老。穿孔卡被插入插槽，因此從技術上講可以取出。磁帶可以儲存永久數據，但硬碟很快就出現了，而且效能更好。磁帶的生產成本更低、體積更小，作為外部儲存媒體也更受歡迎。
首先，它被軟碟取代。下一步應該是光碟機，但可擦寫光碟機價格昂貴。
因此，客戶迅速轉向閃存。 USB 隨身碟和外接硬碟（或 SSD）與其內部硬碟類似，但支援 USB。
雲端儲存正在取代 USB 隨身碟成為外部儲存媒體。然而，由於雲端儲存需要持續的網路連接，因此無法完全取代便攜式外部儲存設備。查看 忘記雲端儲存：為什麼應該切換到本地備份.
備份存儲
最後，還有備份儲存。它的工作原理與其他類型的儲存一樣——媒體相同。差別在於它的目的：確保備份安全，避免故障。
內部備份（內部儲存由兩個或多個即時複製的磁碟組成）並不被大多數人廣泛使用，但對於企業來說卻至關重要。外部備份，例如 USB 驅動器或外部固態硬碟、網路附加儲存 (NAS) 甚至雲端解決方案，正變得越來越普遍。
需要大規模備份的公司通常會選擇「冷備份」。這通常需要在不使用時斷開儲存設備與電腦的連接。有趣的是，磁帶如今仍廣泛用於災難復原。查看 將外部硬碟備份到 WD NAS 的正確方法.
快取、儲存和記憶體都扮演著不同的角色。
快取、記憶體和儲存設備在確保電腦平穩運行方面發揮著不同但至關重要的作用。未來，我們可能會看到所有這些記憶體類型的容量不斷增加，而該領域的研發競爭非常激烈。現在您可以查看 整理數位空間，擺脫混亂，提高工作效率.
