非易失性存儲器和易失性存儲器在計算機存儲體系中扮演不同角色，二者在數據保存特性、工作原理、性能、應用場景、成本等方面存在明顯區別，以下是詳細介紹：

數據保存特性

• 非易失性存儲器：數據能夠長期保存，即使設備斷電，存儲在其中的數據也不會丟失。就像一個帶有密碼鎖的保險箱，只要不主動打開（進行數據擦除等操作），里面的物品（數據）會一直安全存放。例如，電腦中的固態硬盤（SSD）和機械硬盤（HDD），即便電腦關機，存儲在其中的操作系統、軟件、文檔等數據依然存在，下次開機時可以正常使用。

• 易失性存儲器：數據在斷電后會立即丟失，無法長期保存。它類似于一個臨時的工作臺，在工作（通電）時可以放置各種工具和材料（數據），但一旦停止工作（斷電），工作臺上的東西就會消失。例如，電腦中的內存條（RAM），當電腦關機后，內存中正在運行的程序和數據就會全部消失。

工作原理

• 非易失性存儲器：通常基于特殊的物理結構或材料特性來存儲數據。

• 以NAND Flash為例：它利用浮柵晶體管來存儲電荷，通過向浮柵中注入或釋放電荷來表示不同的數據狀態（如“0”和“1”）。由于電荷可以在浮柵中長時間保持，所以數據能夠長期保存。

• 以NOR Flash為例：其存儲單元是基于晶體管的導通和截止狀態來存儲數據，通過改變晶體管的柵極電壓來控制導通狀態，從而實現數據的存儲和讀取。

• 易失性存儲器：主要依靠電路中的電容來存儲數據。

• 以動態隨機存取存儲器（DRAM）為例：每個存儲單元由一個晶體管和一個電容組成，電容充電表示“1”，放電表示“0”。由于電容會逐漸放電，所以需要定期進行刷新操作，以保持數據的準確性。

• 以靜態隨機存取存儲器（SRAM）為例：它使用雙穩態觸發器來存儲數據，不需要像DRAM那樣定期刷新，但電路結構相對復雜，成本較高。

性能特點

• 讀寫速度

• 非易失性存儲器：讀寫速度相對較慢。以常見的SATA接口固態硬盤為例，其連續讀取速度一般在500MB/s左右，寫入速度在400MB/s左右。雖然比機械硬盤快很多，但與易失性存儲器相比仍有差距。

• 易失性存儲器：讀寫速度非常快。例如，DDR4內存的讀寫速度可以達到每秒數十GB，能夠快速響應處理器的數據請求，確保計算機系統的流暢運行。

• 訪問延遲

• 非易失性存儲器：訪問延遲相對較長。這是因為數據存儲在物理介質中，需要一定的時間來進行尋址、讀取和寫入操作。

• 易失性存儲器：訪問延遲極短，幾乎可以實時響應處理器的請求，為處理器提供快速的數據支持。

應用場景

• 非易失性存儲器：用于長期存儲數據，適合存儲操作系統、應用程序、用戶文件等需要長期保存的信息。

• 個人電腦：固態硬盤和機械硬盤用于存儲操作系統、軟件、文檔、照片、視頻等數據。

• 移動設備：如智能手機、平板電腦等，使用內置的閃存芯片來存儲系統數據、應用程序和用戶資料。

• 服務器和企業存儲：用于存儲大量的業務數據、數據庫等信息，確保數據的安全性和可靠性。

• 易失性存儲器：主要用于臨時存儲處理器正在處理的數據和程序，作為處理器與主存儲器之間的緩存，提高系統的運行速度。

• 計算機內存：為處理器提供快速的數據訪問，支持多任務處理和大型應用程序的運行。

• 圖形處理器（GPU）內存：用于存儲圖形數據和紋理信息，加速圖形渲染和處理。

成本方面

• 非易失性存儲器：不同類型的非易失性存儲器成本有所差異。一般來說，NAND Flash的成本相對較低，因此在消費級電子產品中得到了廣泛應用；而一些高性能的非易失性存儲器，如企業級的固態硬盤，由于采用了更先進的技術和更高的品質要求，成本相對較高。

• 易失性存儲器：成本也受多種因素影響。SRAM的速度快、穩定性高，但電路結構復雜，成本較高，通常用于對性能要求極高的場合，如CPU的高速緩存；DRAM的成本相對較低，是計算機內存的主流選擇。