3-5并行存储器
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
按内容查找。常规存储器：地址内容； 相联存储器：内容地址。 随机查找：按指定内容一次找出其所在位置，与所存位置 无关，时间相同。
7
3.5.3 相联存储器（续）
相联存储器结构框图： 提供常规的按 地址查找。 相联存储 器的核心
屏蔽寄存器M N－1 N－1 0 N－1 比较器
检索寄存器 0
MAR3 3 7
K
K+1
K+2
K+3
MDR0
MDR1
MDR2
MDR3
5
3.5.2
多模块存储器(续)
重叠访问：
当访问连续的地址单元时，有效存储周期缩小到每个模块存 储周期的1/N（N是模块数）。各模块的访问周期重叠。
4模块重叠访问示意图：
存储器周期 0块 1块 2块 3块 CPU周 期
6
3.5.3 相联存储器CAM(Content Addressable Memory)
3.5.2 多模块存储器
基本思想： 并行设置多个存储模块（存储体），在一个存取周期内， 多个存储模块同时存取多个字以提高整体速度。
分类：单体多字和多体单字两种方式。 AB 单体多字存储器 地址寄存器
译码器 只有一套 地址寄存 器和地址 译码器 有N个容 量相同的 存储模块, 字长扩大 N倍 M0 W位 M1 W位
m-1
地 址 寄 存 器
0
地 址 译 码 器
2 －1
m
0 2m×N 存储体
2m－1
符 合 寄 存 器
0
0
N－1 代码寄存器
0
8
3.5.3 相联存储器（续）
比较器。包括
•位比较器：每一位有一个，数量 大，共 2m×N 个。 •字比较器：每一个字有一个，共 2m个。
…
…
符合寄存器
Fra Baidu bibliotek字比较器
符合寄存器：
•记录比较结果。 •2m位，每一位对应一个存储单 元（即字），存放相应字比较器 的输出，若某一位为1（字比较 相等），启动对应的存储单元将 其内容送入代码寄存器 屏蔽：为“1”表示该位不参与比较， 导致输出始终为1（即比较相等）
位比较器
9
MAR
AB
DB
DB
MDR
CB
仲裁、读写逻辑
CB
基本思想：
有两个访问端口，可以 “同时”接受来自两方面的访 问内存请求，从而实现并行。
对任何一方来说，不需要考虑 另一方的存在。
仲裁逻辑：
当两个端口试图在同一时间 内访问同一地址单元时，由仲 裁逻辑决定首先为哪一方服务 3
对用户透明：
两个访问端口独立工作，
3.5 并行存储器
3.5 并行存储器
除了选择高速器件之外，并行读写是提高存储器性 能的一个有效手段之一。
基本思想：
通过重复设置硬件为代价，实现并行存取来换取速 度的提高。 分类：
•双端口存储器 •多模块存储器 •相联存储器 2
3.5.1 双端口存储器
AB
MAR MDR
译码器
存 储 体
译码器
DB
MN－1 W位 NW位 4
3.5.2
多模块存储器(续)
2 MAR 模块内地址 1 模块号 0
多体单字交叉存取方式
多个模块有各 自独立的MAR 和MDR, 可以 同时工作
系统需要的字 长是一个模块 的字长 交叉编址： 连续的地址 被分布在不 同的模块中
数据总线
MAR0 0 4
MAR1 1 5
MAR2 2 6
7
3.5.3 相联存储器（续）
相联存储器结构框图： 提供常规的按 地址查找。 相联存储 器的核心
屏蔽寄存器M N－1 N－1 0 N－1 比较器
检索寄存器 0
MAR3 3 7
K
K+1
K+2
K+3
MDR0
MDR1
MDR2
MDR3
5
3.5.2
多模块存储器(续)
重叠访问：
当访问连续的地址单元时，有效存储周期缩小到每个模块存 储周期的1/N（N是模块数）。各模块的访问周期重叠。
4模块重叠访问示意图：
存储器周期 0块 1块 2块 3块 CPU周 期
6
3.5.3 相联存储器CAM(Content Addressable Memory)
3.5.2 多模块存储器
基本思想： 并行设置多个存储模块（存储体），在一个存取周期内， 多个存储模块同时存取多个字以提高整体速度。
分类：单体多字和多体单字两种方式。 AB 单体多字存储器 地址寄存器
译码器 只有一套 地址寄存 器和地址 译码器 有N个容 量相同的 存储模块, 字长扩大 N倍 M0 W位 M1 W位
m-1
地 址 寄 存 器
0
地 址 译 码 器
2 －1
m
0 2m×N 存储体
2m－1
符 合 寄 存 器
0
0
N－1 代码寄存器
0
8
3.5.3 相联存储器（续）
比较器。包括
•位比较器：每一位有一个，数量 大，共 2m×N 个。 •字比较器：每一个字有一个，共 2m个。
…
…
符合寄存器
Fra Baidu bibliotek字比较器
符合寄存器：
•记录比较结果。 •2m位，每一位对应一个存储单 元（即字），存放相应字比较器 的输出，若某一位为1（字比较 相等），启动对应的存储单元将 其内容送入代码寄存器 屏蔽：为“1”表示该位不参与比较， 导致输出始终为1（即比较相等）
位比较器
9
MAR
AB
DB
DB
MDR
CB
仲裁、读写逻辑
CB
基本思想：
有两个访问端口，可以 “同时”接受来自两方面的访 问内存请求，从而实现并行。
对任何一方来说，不需要考虑 另一方的存在。
仲裁逻辑：
当两个端口试图在同一时间 内访问同一地址单元时，由仲 裁逻辑决定首先为哪一方服务 3
对用户透明：
两个访问端口独立工作，
3.5 并行存储器
3.5 并行存储器
除了选择高速器件之外，并行读写是提高存储器性 能的一个有效手段之一。
基本思想：
通过重复设置硬件为代价，实现并行存取来换取速 度的提高。 分类：
•双端口存储器 •多模块存储器 •相联存储器 2
3.5.1 双端口存储器
AB
MAR MDR
译码器
存 储 体
译码器
DB
MN－1 W位 NW位 4
3.5.2
多模块存储器(续)
2 MAR 模块内地址 1 模块号 0
多体单字交叉存取方式
多个模块有各 自独立的MAR 和MDR, 可以 同时工作
系统需要的字 长是一个模块 的字长 交叉编址： 连续的地址 被分布在不 同的模块中
数据总线
MAR0 0 4
MAR1 1 5
MAR2 2 6