暫存器與記憶體的區別

暫存器和記憶體都是計算機和數字系統中用於儲存資料的儲存單元。雖然兩者功能相似，但它們之間存在本質區別。本文將涵蓋所有這些區別，但在討論之前，讓我們先對暫存器和計算機記憶體有一個基本的概述。

什麼是暫存器？

暫存器是最基本的儲存裝置，它直接整合到處理器晶片上。它是計算機處理器或中央處理器 (CPU) 內的一個小型、高速儲存區域。處理器可以直接訪問儲存在暫存器中的資料。因此，暫存器主要用於儲存 CPU 當前正在處理的指令或運算元。暫存器允許處理器快速訪問和操作儲存的資訊。

暫存器具有非常高的訪問速度，因此 CPU可以在一個時鐘週期內訪問暫存器單元。暫存器的儲存容量以位為單位表示，例如 16 位暫存器、32 位暫存器等。暫存器的位數提供了有關處理器速度和效能的資訊。

記憶體也是一種用於儲存資料、指令、計算機程式等的儲存裝置。與小型且臨時的暫存器不同，記憶體通常更大且更持久。

根據 CPU 的可訪問性，記憶體分為兩種型別：主記憶體和輔助記憶體。主記憶體是系統內部記憶體，處理器可以高速直接訪問其資料；而輔助記憶體則是CPU透過主記憶體訪問其資料。

我們還可以根據記憶體的性質對其進行分類，即易失性記憶體和非易失性記憶體。易失性記憶體臨時儲存資料，而非易失性記憶體永久儲存資料。

下表突出顯示了暫存器和記憶體之間所有重要的區別：

序號	暫存器	記憶體
1.	暫存器儲存CPU當前正在處理的運算元或指令。	記憶體儲存CPU所需的當前正在執行程式的指令和資料。
2.	它們包含少量資料——32 位到 64 位。	記憶體範圍從幾 GB（千兆位元組）到 TB（太位元組）。
3.	CPU可以在一個時鐘週期內以超過一次操作的速度對暫存器的內容進行操作。	與暫存器相比，CPU訪問記憶體的速度較慢。
4.	暫存器有很多型別——累加器暫存器、程式計數器、指令暫存器、地址暫存器。	記憶體有不同型別——RAM、ROM。
5.	它們可以被控制，即資訊可以被儲存和檢索。	記憶體不能被直接控制。(這句話在原文中表達有些含糊，這裡做了更清晰的表達)
6.	與記憶體相比，它更快。	與暫存器相比，RAM較慢。

你應該注意到的最重要區別是，暫存器用於快速訪問和操作資料，而記憶體用於長時間儲存資料和指令。

Kiran Kumar Panigrahi

更新於：2022年12月21日

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