梧州人民医院是三甲:寄存器和存储器的区别

1、存储器在CPU外，一般指硬盘，U盘等可以在切断电源后保存资料的设备，容量一般比较大，缺点是读写速度都很慢，普通的机械硬盘读写速度一般是50MB/S左右。

内存和寄存器就是为了解决存储器读写速度慢而产生的多级存储机制，从20世纪50年代开始，磁芯存储器曾一度成为主存的主要存储介质，但从20世纪70年代开始，逐步被半导体存储器所取代，目前的计算机都是用半导体存储器。现在的DDR2内存的读写速度一般为6~8GB/S，跟机器性能也有关系。

2、寄存器（又称缓存）一般是指由基本的RS触发器结构衍生出来的D触发，就是一些与非门构成的结构，一般整合在CPU内，其读写速度跟CPU的运行速度基本匹配，但因为性能优越，所以造价昂贵，一般好的CPU也就只有几MB的2级缓存，1级缓存更小。使用寄存器可以缩短至零长度、节省存储空间，提高指令的执行速度。

3、不同的寄存器有不同的作用，如：通用寄存器（GR）用以存放操作数、操作数的地址或中间结果；指令寄存器（IR）用以存放当前正在执行的指令，以便在指令执行的过程中，控制完成一条指令的全部功能。

CPU计算时，先预先把要用的数据从硬盘读到内存，然后再把即将要用的数据读到寄存器。最理想的情况就是CPU所有的数据都能从寄存器里读到，这样读写速度就快，如果寄存器里没有要用的数据，就要从内存甚至硬盘里面读，那样读写数据占的时间就比CPU运算的时间还多的多。

所以评价一款CPU的性能除了频率，缓存也是很重要的指标。

扩展资料：

cpu的组成：

CPU的根本任务就是执行指令，对计算机来说最终都是一串由“0”和“1”组成的序列。CPU从逻辑上可以划分成3个模块，分别是控制单元、运算单元和存储单元，这三部分由CPU内部总线连接起来。

1、控制单元

控制单元是整个CPU的指挥控制中心，由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令译码器ID(Instruction Decoder)和操作控制器OC(Operation Controller)等，对协调整个电脑有序工作极为重要。

它根据用户预先编好的程序，依次从存储器中取出各条指令，放在指令寄存器IR中，通过指令译码(分析)确定应该进行什么操作，然后通过操作控制器OC，按确定的时序，向相应的部件发出微操作控制信号。

操作控制器OC中主要包括节拍脉冲发生器、控制矩阵、时钟脉冲发生器、复位电路和启停电路等控制逻辑。

2、运算单元

是运算器的核心。可以执行算术运算(包括加减乘数等基本运算及其附加运算)和逻辑运算(包括移位、逻辑测试或两个值比较)。相对控制单元而言，运算器接受控制单元的命令而进行动作，即运算单元所进行的全部操作都是由控制单元发出的控制信号来指挥的，所以它是执行部件。

3、存储单元

包括CPU片内缓存和寄存器组，是CPU中暂时存放数据的地方，里面保存着那些等待处理的数据，或已经处理过的数据，CPU访问寄存器所用的时间要比访问内存的时间短。

采用寄存器，可以减少CPU访问内存的次数，从而提高了CPU的工作速度。

但因为受到芯片面积和集成度所限，寄存器组的容量不可能很大。寄存器组可分为专用寄存器和通用寄存器。专用寄存器的作用是固定的，分别寄存相应的数据。

而通用寄存器用途广泛并可由程序员规定其用途，通用寄存器的数目因微处理器而异。这个是我们以后要介绍这个重点，这里先提一下。

参考资料：百度百科-处理器结构

寄存器和存储器的区别有以下几点：

1、存储器功能：存放指令和数据，并能由中央处理器（CPU）直接随机存取。

2、寄存器功能：可将寄存器内的数据执行算术及逻辑运算；存于寄存器内的地址可用来指向内存的某个位置，即寻址；可以用来读写数据到电脑的周边设备。

3、寄存器的速度比主存储器的速度要快很多，由于寄存器的容量有限，所以将不需要操作的数据存放在主存储器中，主存储器中的数据必须放入寄存器材能够进行操作。

4、简单地说：寄存器是操作数据的地方，存储器是存放数据的地方。

5、寄存器一般是指由基本的RS触发器结构衍生出来的D触发，就是一些与非门构成的结构，一般整合在CPU内，其读写速度跟CPU的运行速度基本匹配，但因为性能优越，所以造价昂贵，一般好的CPU也就只有几MB的2级缓存，1级缓存更小。

6、存储器在CPU外，一般指硬盘，U盘等可以在切断电源后保存资料的设备，容量一般比较大，缺点是读写速度都很慢，普通的机械硬盘读写速度一般是50MB/S左右。内存和寄存器就是为了解决存储器读写速度慢而产生的多级存储机制。

参考资料：百度百科-寄存器

参考资料：百度百科-存储器

1、结构不同：从根本上讲，寄存器与RAM的物理结构不一样。 一般寄存器是指由基本的RS触发器结构衍生出来的D触发， 就是一些与非门构成的结构，这个在数电里面大家都看过。而RAM则有自己的工艺，一般1Bit由六MOS管构成。

2、性能不同：这两者的物理结构不一样也导致了两者的性能不同。寄存器访问速快，但是所占面积大。而RAM相反，所占面积小， 功率低，但访问速度相对慢一点。

3、速度不同：寄存器存在于CPU中，速度很快，数目有限；存储器就是内存，速度稍慢，但数量很大；计算机做运算时，必须将数据读入寄存器才能运算。存储器包括寄存器。

参考资料来源：百度百科--寄存器

参考资料来源：百度百科--存储器

1、构成不同

寄存器：基本寄存器是由 D触发器组成，在 CP 脉冲作用下，每个 D触发器能够寄存一位二进制码。在 D=0 时，寄存器储存为 0，在 D=1 时，寄存器储存为 1。在低电平为 0、高电平为 1 时，需将信号源与 D 间连接一反相器，这样就可以完成对数据的储存。 

存储器：构成存储器的存储介质，存储元，它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。一个存储器包含许多存储单元，每个存储单元可存放一个字节（按字节编址）。一个存储器中所有存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量。

2、速度不同

寄存器在CPU内，容量小，速度快。使用寄存器可以缩短至零长度、节省存储空间，提高指令的执行速度。

存储器在CPU外，一般指硬盘，U盘等可以在切断电源后保存资料的设备，容量一般比较大，缺点是读写速度都很慢，普通的机械硬盘读写速度一般是50MB/S左右。

3、功能不同

寄存器的功能十分重要，CPU对存储器中的数据进行处理时，往往先把数据取到内部寄存器中，而后再作处理。外部寄存器是计算机中其它一些部件上用于暂存数据的寄存器，它与CPU之间通过“端口”交换数据，外部寄存器具有寄存器和内存储器双重特点。

存储器的主要功能是存储程序和各种 数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器是具有“记忆”功能的设备，它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记忆元件。在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。

1.  结构不同

（1）存储器在CPU外，一般指硬盘，U盘等可以在切断电源后保存资料的设备。储存器中包括寄存器，但只是用于暂时储存，临时分配出来的。一旦断电后，里面的内容就没有了；

（2）寄存器，即CPU的缓存，是CPU内部的元件，一般是指由基本的RS触发器结构衍生出来的D触发，就是一些与非门构成的结构。其作用主要是为了解决存储器读写速度慢而产生的多级存储机制。

2.  数据存储容量和读取速度不同

（1）储存器容量一般比较大，读写速度都很慢，普通的机械硬盘读写速度一般是50MB/S左右。

（2）寄存器读取速度跟CPU的运行速度基本匹配，读取速度快，但是容量有限。现在的DDR2内存的读写速度一般为6~8GB/S。

3.  数据读取的顺序对CPU运算的影响不同

（1）CPU计算时，先预先把要用的数据从硬盘读到内存，然后再把即将用用的数据读到寄存器。最理想的情况就是CPU所有的数据都能从寄存器里读到，这样读写速度就快。

（2）如果寄存器里没有要用的数据，就要从内存甚至硬盘里面读，那么读写数据占的时间就比CPU运算的时间还多的多。

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锁存器和触发器的区别

锁存器和触发器是具有记忆功能的二进制存贮器件，是组成各种时序逻辑电路的基本器件之一。区别为：

1.  latch同其所有的输入信号相关，当输入信号变化时latch就变化，没有时钟端。主要控制靠的是使能端，当使能端有效时，锁存器的输出与输入相同；当使能端无效时，锁存器输出被锁存，与输出无关；

2.  触发器flip-flop受时钟控制，只有在时钟触发时才采样当前的输入，产生输出。当然因为latch和flip-flop二者都是时序逻辑，所以输出不但同当前的输入相关还同上一时间的输出相关。

（1）latch由电平触发，非同步控制。在使能信号有效时latch相当于通路，在使能信号无效时latch保持输出状态。DFF由时钟沿触发，同步控制。

（2）latch对输入电平敏感，受布线延迟影响较大，很难保证输出没有毛刺产生；DFF则不易产生毛刺。

（3）如果使用门电路来搭建latch和DFF，则latch消耗的门资源比DFF要少，这是latch比DFF优越的地方。所以，在ASIC中使用 latch的集成度比DFF高，但在FPGA中正好相反，因为FPGA中没有标准的latch单元，但有DFF单元，一个LATCH需要多个LE才能实现。

（4）latch将静态时序分析变得极为复杂。

（5）目前latch只在极高端电的路中使用，如intel 的P4等CPU。 FPGA中有latch单元，寄存器单元就可以配置成latch单元，在xilinx v2p的手册将该单元成为register/latch单元，附件是xilinx半个slice的结构图。

 参考资料：

百度百科——存储器

百度百科——寄存器