非易失性存储器和易失性存储器在计算机存储体系中扮演不同角色，二者在数据保存特性、工作原理、性能、应用场景、成本等方面存在明显区别，以下是详细介绍：

数据保存特性

• 非易失性存储器：数据能够长期保存，即使设备断电，存储在其中的数据也不会丢失。就像一个带有密码锁的保险箱，只要不主动打开（进行数据擦除等操作），里面的物品（数据）会一直安全存放。例如，电脑中的固态硬盘（SSD）和机械硬盘（HDD），即便电脑关机，存储在其中的操作系统、软件、文档等数据依然存在，下次开机时可以正常使用。

• 易失性存储器：数据在断电后会立即丢失，无法长期保存。它类似于一个临时的工作台，在工作（通电）时可以放置各种工具和材料（数据），但一旦停止工作（断电），工作台上的东西就会消失。例如，电脑中的内存条（RAM），当电脑关机后，内存中正在运行的程序和数据就会全部消失。

工作原理

• 非易失性存储器：通常基于特殊的物理结构或材料特性来存储数据。

• 以NAND Flash为例：它利用浮栅晶体管来存储电荷，通过向浮栅中注入或释放电荷来表示不同的数据状态（如“0”和“1”）。由于电荷可以在浮栅中长时间保持，所以数据能够长期保存。

• 以NOR Flash为例：其存储单元是基于晶体管的导通和截止状态来存储数据，通过改变晶体管的栅极电压来控制导通状态，从而实现数据的存储和读取。

• 易失性存储器：主要依靠电路中的电容来存储数据。

• 以动态随机存取存储器（DRAM）为例：每个存储单元由一个晶体管和一个电容组成，电容充电表示“1”，放电表示“0”。由于电容会逐渐放电，所以需要定期进行刷新操作，以保持数据的准确性。

• 以静态随机存取存储器（SRAM）为例：它使用双稳态触发器来存储数据，不需要像DRAM那样定期刷新，但电路结构相对复杂，成本较高。

性能特点

• 读写速度

• 非易失性存储器：读写速度相对较慢。以常见的SATA接口固态硬盘为例，其连续读取速度一般在500MB/s左右，写入速度在400MB/s左右。虽然比机械硬盘快很多，但与易失性存储器相比仍有差距。

• 易失性存储器：读写速度非常快。例如，DDR4内存的读写速度可以达到每秒数十GB，能够快速响应处理器的数据请求，确保计算机系统的流畅运行。

• 访问延迟

• 非易失性存储器：访问延迟相对较长。这是因为数据存储在物理介质中，需要一定的时间来进行寻址、读取和写入操作。

• 易失性存储器：访问延迟极短，几乎可以实时响应处理器的请求，为处理器提供快速的数据支持。

应用场景

• 非易失性存储器：用于长期存储数据，适合存储操作系统、应用程序、用户文件等需要长期保存的信息。

• 个人电脑：固态硬盘和机械硬盘用于存储操作系统、软件、文档、照片、视频等数据。

• 移动设备：如智能手机、平板电脑等，使用内置的闪存芯片来存储系统数据、应用程序和用户资料。

• 服务器和企业存储：用于存储大量的业务数据、数据库等信息，确保数据的安全性和可靠性。

• 易失性存储器：主要用于临时存储处理器正在处理的数据和程序，作为处理器与主存储器之间的缓存，提高系统的运行速度。

• 计算机内存：为处理器提供快速的数据访问，支持多任务处理和大型应用程序的运行。

• 图形处理器（GPU）内存：用于存储图形数据和纹理信息，加速图形渲染和处理。

成本方面

• 非易失性存储器：不同类型的非易失性存储器成本有所差异。一般来说，NAND Flash的成本相对较低，因此在消费级电子产品中得到了广泛应用；而一些高性能的非易失性存储器，如企业级的固态硬盘，由于采用了更先进的技术和更高的品质要求，成本相对较高。

• 易失性存储器：成本也受多种因素影响。SRAM的速度快、稳定性高，但电路结构复杂，成本较高，通常用于对性能要求极高的场合，如CPU的高速缓存；DRAM的成本相对较低，是计算机内存的主流选择。