CPU直接访问的存储器是内存。

详细解释如下：

1. 内存的概述：

内存是计算机系统中CPU可以直接访问的存储器。它作为临时存储数据的地方，为CPU提供快速的数据访问能力。RAM的特点是，当计算机关机后，存储在其中的数据会丢失。CPU在执行指令时，需要从内存中读取数据并写入数据，因此内存的速度直接影响计算机的性能。

2. CPU与内存的关系：

CPU与内存之间通过总线进行通信。CPU执行指令时需要从内存中读取程序和数据，执行完毕后又将结果存回内存。由于CPU处理速度很快，如果数据存储在硬盘或其他较慢的存储介质中，将会严重影响处理速度。因此，内存作为桥梁，存储了当前正在处理的数据和程序，以便CPU快速访问。

3. 内存的重要性：

在现代计算机系统中，随着多核处理器和高速数据处理需求的发展，内存的重要性愈发凸显。内存容量和性能直接影响计算机的性能和效率。对于高性能的CPU来说，配备足够容量和速度的内存是至关重要的，以确保数据处理的流畅性和效率。

综上所述，CPU直接访问的存储器是内存，这是因为内存为CPU提供了快速的数据访问能力，是计算机系统中不可或缺的一部分。