计算机组成原理存储器

Posted 2022-12-12 dream-to-pku

存储器的分类

存储器是计算机中的记忆设备，用来存放程序和数据（二进制代码存放）

构成存储器的存储介质，目前主要采用半导体 器件和磁性材料

  存储器中最小的存储单元就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储器，可存储一个二进制代码（0  1）即一个bit

若干个存储元组成一个存储单元（8bit即一个字节），许多存储单元组成一个存储器。

字存储单元（32位）：

即存放一个机器字的存储单元，相应的地址称为字地址。

一个机器字可以包含数个字节

 

分类方法

存储介质：

• 半导体存储器
• 磁表面存储器

存储方式：

• 随机存储器：存取时间和存储单元地址无关   主存
• 顺序存储器：存取时间和存储单元地址有关   磁盘

作用：

• 存储器
• 辅助存储器
• 高速缓存存储器
• 控制存储器

 

层次化结构

解决容量大 速度快  成本低的矛盾常采用多级存储器体系：告诉缓存存储器  主存储器  外存储器

 

SRAM：

基本存储元：

基本存储元是组成存储器的基础和核心，他用来存储一位二进制信息0或1

基本存储元组成：

他由两个MOS反相器交叉耦合而藏的除法其，一个存储元存储一位二进制代码，这种电路有2个稳定的状态- 和1

 

DRAM：

 

 

 

刷新周期：

从上一次对整个存储器刷新结束导下一次对整个存储器全部刷新一遍为止的时间间隔

动态存储器考电容存储信息，因此必须刷新，2116的每个存储元必须2ms刷新一次，当RAS=0时，刷新一行上的128和存储元，因此需要在2ms完成128行个RAS刷新周期

 

刷新方式：

• 集中式：适用于高速存储器   有死时间   刷新期间不能进行读写
• 分散式：读写交替 不存在死时间   影响效率
• 异步式：

 

只读存储器：

 

RAM易失  ROM非易失

RAM ROM随机存储进行信息访问

SRAM做缓存

DRAM需要刷新

 

采用随机存储：ERPOM DRAM SRAM 

不采用随机存储： CDRAM

 

闪存：信息可读可写     读写速度不一样MOS管组成  半导体存储器    掉电不丢失 非易失  采用随机访问方式，可

替代外部存储器

 

DRAM和SRAM：DRAM集成度高  DRAM芯片成本低     DRAM速度比SRAM慢    DRAM需要刷新  SRAM不需要刷新

 

 

存储器容量扩展：

位扩展：只扩大字长数（即位扩展的芯片同时工作）

连接时:每个芯片具有相同的地址线不同的数据线

 

 

字扩展：

 

字位同时扩展：连接时：每个芯片具有不同的地址线 数据线