寄存器和存儲器誰快

① 寄存器和存儲器的區別

1、存儲器在CPU外，一般指硬碟，U盤等可以在切斷電源後保存資料的設備，容量一般比較大，缺點是讀寫速度都很慢，普通的機械硬碟讀寫速度一般是50MB/S左右。

內存和寄存器就是為了解決存儲器讀寫速度慢而產生的多級存儲機制，從20世紀50年代開始，磁芯存儲器曾一度成為主存的主要存儲介質，但從20世紀70年代開始，逐步被半導體存儲器所取代，目前的計算機都是用半導體存儲器。現在的DDR2內存的讀寫速度一般為6~8GB/S，跟機器性能也有關系。

2、寄存器（又稱緩存）一般是指由基本的RS觸發器結構衍生出來的D觸發，就是一些與非門構成的結構，一般整合在CPU內，其讀寫速度跟CPU的運行速度基本匹配，但因為性能優越，所以造價昂貴，一般好的CPU也就只有幾MB的2級緩存，1級緩存更小。使用寄存器可以縮短至零長度、節省存儲空間，提高指令的執行速度。

3、不同的寄存器有不同的作用，如：通用寄存器（GR）用以存放操作數、操作數的地址或中間結果；指令寄存器（IR）用以存放當前正在執行的指令，以便在指令執行的過程中，控制完成一條指令的全部功能。

CPU計算時，先預先把要用的數據從硬碟讀到內存，然後再把即將要用的數據讀到寄存器。最理想的情況就是CPU所有的數據都能從寄存器里讀到，這樣讀寫速度就快，如果寄存器里沒有要用的數據，就要從內存甚至硬碟裡面讀，那樣讀寫數據占的時間就比CPU運算的時間還多的多。

所以評價一款CPU的性能除了頻率，緩存也是很重要的指標。

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cpu的組成：

CPU的根本任務就是執行指令，對計算機來說最終都是一串由「0」和「1」組成的序列。CPU從邏輯上可以劃分成3個模塊，分別是控制單元、運算單元和存儲單元，這三部分由CPU內部匯流排連接起來。

1、控制單元

控制單元是整個CPU的指揮控制中心，由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令解碼器ID(Instruction Decoder)和操作控制器OC(Operation Controller)等，對協調整個電腦有序工作極為重要。

它根據用戶預先編好的程序，依次從存儲器中取出各條指令，放在指令寄存器IR中，通過指令解碼(分析)確定應該進行什麼操作，然後通過操作控制器OC，按確定的時序，向相應的部件發出微操作控制信號。

操作控制器OC中主要包括節拍脈沖發生器、控制矩陣、時鍾脈沖發生器、復位電路和啟停電路等控制邏輯。

2、運算單元

是運算器的核心。可以執行算術運算(包括加減乘數等基本運算及其附加運算)和邏輯運算(包括移位、邏輯測試或兩個值比較)。相對控制單元而言，運算器接受控制單元的命令而進行動作，即運算單元所進行的全部操作都是由控制單元發出的控制信號來指揮的，所以它是執行部件。

3、存儲單元

包括CPU片內緩存和寄存器組，是CPU中暫時存放數據的地方，裡面保存著那些等待處理的數據，或已經處理過的數據，CPU訪問寄存器所用的時間要比訪問內存的時間短。

採用寄存器，可以減少CPU訪問內存的次數，從而提高了CPU的工作速度。

但因為受到晶元面積和集成度所限，寄存器組的容量不可能很大。寄存器組可分為專用寄存器和通用寄存器。專用寄存器的作用是固定的，分別寄存相應的數據。

而通用寄存器用途廣泛並可由程序員規定其用途，通用寄存器的數目因微處理器而異。這個是我們以後要介紹這個重點，這里先提一下。