《计算机系统》第4章 存储器

第4章存储器

第4章 存储器

内容要点 存储器概述 °半导体主存储器 存储器与CPU连接 高速缓冲存储器( Cache) 虚拟存储器

内容要点 • 存储器概述 • 半导体主存储器 • 存储器与CPU连接 • 高速缓冲存储器（Cache） • 虚拟存储器

41存储器概述 存储器的特性 存储容量 存取时间 存储周期 传输率 价格

4.1 存储器概述 • 存储器的特性 – 存储容量 – 存取时间 – 存储周期 – 传输率 – 价格

41存储器概述 存储器分类 存取方法 顺序存取、直接存取、随机存取、相联存取 存储介质 半导体存储器、磁表面存储器、光盘 读写功能 只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM) 信息的可保存性 非永久记忆的存储器、永久性记亿的存储器 在计算机系统中的作用 主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器

4.1 存储器概述 • 存储器分类 – 存取方法 • 顺序存取、直接存取、随机存取、相联存取 – 存储介质 • 半导体存储器、磁表面存储器、光盘 – 读写功能 • 只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM) – 信息的可保存性 • 非永久记忆的存储器、永久性记亿的存储器 – 在计算机系统中的作用 • 主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器

41存储器概述 计算机存储器设计中容量、速度、价格 之间存在矛盾 解决这个矛盾的方法是采用存储器层次 洁构( Memory hierarchy) 容量 寄存器 和存 Cache 每位 取时 主存 价格 间递 递增 增 磁盘 磁带 容量

4.1 存储器概述 • 计算机存储器设计中容量、速度、价格 之间存在矛盾 • 解决这个矛盾的方法是采用存储器层次 结构(Memory Hierarchy) 容量 和存 取时 间递 增 每位 价格 递增 寄存器 Cache 主 存 磁 盘 磁 带 容 量

41存储器概述 缓存一主存层次和主存辅存层次 CPU 缓存 主存 辅存 缓存一主存(主存辅存 层次 层次

4.1 存储器概述 • 缓存—主存层次和主存—辅存层次 主存—辅存 层次 CPU 缓 存 主 存 辅 存 缓存—主存 层次

彐=42半导体主存储器 半导体存储器的分类 存储类型 种类 可擦除性|写机制易失性 随机存储器(RAM) 读一写存储器电字节级电信号易失 掩膜只读存储器MROM))家写一次读多 次 不能 掩膜位写非易失 可编程 ROM(PROM 用户写一次读多不能 电信号非易失 可擦 PROMEPROM写一次读多次 紫外线芯 片级 电信号非易失 电可擦 PROMEEPROM)写多次读多次电字节级电信号非易失 快闪存储器 写多次读多次电块级电信号非易失

4.2 半导体主存储器 • 半导体存储器的分类 存储类型 种类 可擦除性 写机制 易失性 随机存储器(RAM) 读—写存储器 电 字节级 电信号 易失 掩膜只读存储器(MROM) 厂家写一次读多 次 不能 掩膜位写 非易失 可编程ROM(PROM) 用户写一次读多 次 不能 电信号 非易失 可擦PROM(EPROM) 写一次 读多次 紫外线 芯 片级 电信号 非易失 电可擦PROM(EEPROM) 写多次 读多次 电 字节级 电信号 非易失 快闪存储器 写多次 读多次 电 块级 电信号 非易失

彐=42半导体主存储器 半导体存储器的基本元件是存储位元,存储 位元可通过各种电子技术实现 存储位元的性质 呈现两种稳态(或半稳定),分别代表二进制的1和0 能够写入(至少一次)来设置状态 能够读出状态 半导体存储器是封装的芯片。每个芯片包含 组存储位元阵列

4.2 半导体主存储器 • 半导体存储器的基本元件是存储位元，存储 位元可通过各种电子技术实现 • 存储位元的性质 – 呈现两种稳态(或半稳定)，分别代表二进制的1和0 – 能够写入(至少一次)来设置状态 – 能够读出状态 • 半导体存储器是封装的芯片。每个芯片包含 一组存储位元阵列

彐=42半导体主存储器 DRAM必须定时刷新 从上一次对整个存储器刷新结束到下 次对整个存储器全部刷新一次为止,这 段时间间隔叫刷新周期 常用的刷新方式有三种 集中式 分散式 异步式

4.2 半导体主存储器 • DRAM必须定时刷新 • 从上一次对整个存储器刷新结束到下一 次对整个存储器全部刷新一次为止，这 一段时间间隔叫刷新周期 • 常用的刷新方式有三种 – 集中式 – 分散式 – 异步式

彐:4.3存储器与CPU连接 存储容量的扩展 位扩展法 字扩展法 字位同时扩展法 存储器与CPU的连接 地址线的连接 数据线的连接 读/写命令线的连接 片选线的连接 合理选择存储芯片

4.3 存储器与CPU连接 • 存储容量的扩展 – 位扩展法 – 字扩展法 – 字位同时扩展法 • 存储器与CPU的连接 – 地址线的连接 – 数据线的连接 – 读/写命令线的连接 – 片选线的连接 – 合理选择存储芯片