計算機存儲器根據不同的分類標準（如數據持久性、訪問方式、物理結構等）可分為多種類型，以下從多個維度詳細介紹：

一、按數據持久性分類

1. 易失性存儲器（Volatile Memory）

• 特點：斷電后數據丟失，依賴電力維持存儲狀態。

• 類型：

• DRAM（動態隨機存取存儲器）：
  用于計算機主內存（如內存條），需定期刷新電荷以維持數據。容量大、成本低，但速度略慢于SRAM。

• SRAM（靜態隨機存取存儲器）：
  用于CPU緩存（如L1、L2緩存），無需刷新，速度極快，但成本高、容量小。

• RAM（隨機存取存儲器）：

• 寄存器（Registers）：
  CPU內部的高速存儲單元，用于暫存指令、操作數等臨時數據。

2. 非易失性存儲器（Non-Volatile Memory）

• 特點：斷電后數據長期保存，無需持續供電。

• 類型：

• 3D XPoint（如Intel Optane）：結合DRAM的高速和NAND Flash的非易失性。

• MRAM（磁阻隨機存取存儲器）：基于磁隧道效應，速度快且耐久性高。

• PRAM（相變隨機存取存儲器）：通過材料相變存儲數據，潛力巨大。

• HDD（機械硬盤）：通過磁頭讀寫旋轉磁盤上的數據，容量大但速度較慢。

• 磁帶：用于長期歸檔存儲，成本極低但訪問速度慢。

• NAND Flash：用于SSD、U盤、SD卡等，容量大、成本低，但寫入壽命有限。

• NOR Flash：讀取速度快，常用于嵌入式系統代碼存儲。

• Mask ROM：出廠時固化數據，不可修改。

• PROM（可編程只讀存儲器）：一次性編程，寫入后不可更改。

• EPROM（可擦除可編程只讀存儲器）：通過紫外線擦除數據后重新編程。

• EEPROM（電可擦除可編程只讀存儲器）：通過電信號擦除和寫入數據，如Flash存儲器。

• ROM（只讀存儲器）：

• Flash存儲器：

• 磁存儲：

• 新興非易失性存儲器：

二、按訪問方式分類

1. 隨機存取存儲器（Random Access Memory, RAM）

• 特點：可按任意順序快速訪問數據，與存儲位置無關。

• 類型：DRAM、SRAM、MRAM等（均屬于易失性或非易失性RAM）。

2. 順序存取存儲器（Sequential Access Memory, SAM）

• 特點：數據必須按順序逐個訪問，如磁帶。

• 應用：早期計算機、長期數據歸檔。

3. 直接存取存儲器（Direct Access Memory, DAM）

• 特點：可快速定位到大致位置后順序訪問，如HDD（通過磁頭移動到目標磁道后順序讀寫）。

三、按物理結構分類

1. 半導體存儲器

• 特點：基于集成電路技術，體積小、速度快。

• 類型：

• 易失性：DRAM、SRAM。

• 非易失性：ROM、Flash、MRAM、PRAM等。

2. 磁存儲器

• 特點：利用磁性材料存儲數據，容量大但速度較慢。

• 類型：HDD、磁帶。

3. 光存儲器

• 特點：通過激光讀寫數據，如CD、DVD、BD（藍光光盤）。

• 應用：數據分發、長期歸檔（但逐漸被Flash和云存儲取代）。

4. 新型存儲技術

• 阻變存儲器（RRAM）：通過電阻變化存儲數據，速度快、能耗低。

• 鐵電存儲器（FRAM）：結合ROM和RAM特性，非易失且讀寫速度快。

• 量子存儲器：基于量子力學原理，尚處于研究階段。

四、按功能用途分類

1. 主存儲器（Main Memory）

• 作用：直接與CPU交互，存儲運行中的程序和數據。

• 類型：DRAM（現代計算機的主內存）。

2. 輔助存儲器（Secondary Storage）

• 作用：長期存儲數據，容量大但速度較慢。

• 類型：HDD、SSD、光盤、磁帶等。

3. 高速緩存（Cache）

• 作用：位于CPU和主存之間，存儲頻繁訪問的數據以加速計算。

• 類型：SRAM（L1、L2、L3緩存）。

4. 緩沖存儲器（Buffer）

• 作用：暫存數據以協調不同設備間的速度差異（如硬盤緩沖區）。

五、按存儲介質分類

六、存儲器層級結構（Memory Hierarchy）

現代計算機通過多級存儲器平衡速度、容量和成本：

1. 寄存器（CPU內部）：最快、容量最小。

2. L1/L2/L3緩存：SRAM，速度逐級降低，容量逐級增大。

3. 主存（RAM）：DRAM，容量較大但速度慢于緩存。

4. 輔助存儲（SSD/HDD）：非易失性，容量大但速度最慢。

5. 離線存儲（磁帶、云）：用于長期歸檔。

總結

計算機存儲器的類型多樣，從易失性的DRAM到非易失性的Flash，從半導體到磁存儲，每種技術均有其獨特優勢和應用場景。隨著技術發展，新型存儲器（如3D XPoint、MRAM）正逐步填補傳統存儲器在速度、容量和持久性之間的差距，推動計算體系向更高性能演進。