第十讲存储器概述随机读写
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存储器概述与随机读写存储器
第3章 存储系统
第十讲存储器概述随机读写
教学内容
存储器概述 随机读写存储器
第十讲存储器概述随机读写
2
教学要求
了解存储器的概念，分类，分级。 理解存储器的各个技术指标。 掌握SAM存储器的组成。
第十讲存储器概述随机读写
3
教学重点
SAM存储器的组成
第十讲存储器概述随机读写
2 存储器的分类
半导体存储器 存储介质
磁表面存储器
只读存储器 读写功能
读写存储器
随机存储器 存取方式
顺序存储器
非永久记忆存储 信息保存 器
永久记忆存储器
第十讲存储器概述随机读写
6
2 存储器的分类
高速缓冲存储器 内存 作用 主存存储器
辅助存储器 控制存储器
第十讲存储器概述随机读写
7
现代计算机的层次存储器系统
容量
Tape
Optical Disk
第十讲存储器概述随机读写
10
3 主存储器概述
存储器
主存储器
静 态 RAM
随 机 存 储 器 RAM 动 态 RAM
raR R A A M M ROM
只 读 存 储 器 ROM PROM EPRO M
快 擦 型 存 储 器 F lash M em o ry 磁盘
辅存储器 磁带 光盘
元有8位，则相应的用字节数表示存储容 量。1KB=1024B; 1MB=1024×1024B; 1GB=1024×1024×1024B
第十讲存储器概述随机读写
31
4 主存储器的技术指标
例：若主存按字编址，即每个存储单元存放 一个字，机器字长32位，其存储容量为 4MB，若按字编址，则其容量可以表示为 1MW。
4
一 存储器概述
定义：计算机系统中的记忆设备，用来存放程序 和数据。
构成：存储元→存储单元→存储器 存储元：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元，它可存储一个二进制 代码。 是存储器中最小的存储单位 。 存储单元：若干个存储元组成一个存储单元
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5
第十讲存储器概述随机读写
34
利用程序的局部性原理:
以最低廉的价格提供尽可能大的存储空间 以最快速的技术实现高速存储访问
Processor
Control Datapath
Second Level Cache (SRAM)
Main Memory (DRAM)
Secondary Storage (Disk)
Tertiary Storage (Disk)
On-Chip Cache
Registers
Speed (ns): 1ns Size (bytes): 100s
10ns KB-MB
50-100ns MB-GB
第十讲存储器概述随机读写
Milliseconds GB
Seconds Terabytes
8
层次存储系统概述
分类
１Cache和主存构成的存储系统:
27
读写周期
第十讲存储器概述随机读写
28
读写周期实例
下面的读写周期图有什么问题？
第十讲存储器概述随机读写
29
四 SRAM实例
2144是一个 1K×4位的 SRAM芯片
第十讲存储器概述随机读写
30
4 主存储器的技术指标
存储容量：在一个存储器中可以容纳的存 储单元总数。
描述方式：寻址空间范围×位数 例：若主存储器用字节编址，即每个存储单
小结：一般存储容量的表示可以为：*B；若 表示成x × ybit;则可以看出编址方式。
第十讲存储器概述随机读写
32
4 主存储器的技术指标
存取时间Ta：启动到完成一次存储器操 作所经历的时间。单位：ns
存储周期Tm：连续启动两次操作所需间 隔的最小时间。单位：ns
启动时间
存取完
下次存取时间
存取时间
速度 硬件调度
２主存与外存构成的存储系统:
容量 软硬件调度
存储编址问题
１选择主存编址,对cache进行相联访问方式管理.
２统一虚拟地址空间,对主存和磁盘统一编址.
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9
存储系统产生的原因
Register Cache
Main Memory
速度
价格/位 CPU访问频
度 可靠性
Magnetic Disk
恢复时间
存取周期
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33
4 主存储器的技术指标
存取速度：存取周期的倒数1/Tm称之为存 取速度，它是单位时间内能读写存储器的最 大次数（与存储介质相关）。
存储器带宽：单位时间里存储器所存取的信 息量,数据传输速率技术指标。单位：位/秒， 字节/秒。
存取速度×存储总线宽度＝单位时间内写入 或读出存储器信息量的最大数量。
24
双向地址译码器
方式: 单译码：适用于小容量存储器，只有一个
地址译码器。 双译码：适用于大容量存储器，X向和Y
向两个译码器。同样的容量用双译码器译 码线用的比较少。
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26
片选读写控制电路
CS 0， WE 0，W 则 ＝ 1 ，写入
WE1，则 R＝ 1，读出
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缓冲存储器
EEPRO M
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16
存储系统扩容的设计方法
存储元
存储片
存储芯片
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17
一个bit存储位单元
• 分析其 工作原 理.
Ａ
G1 S
Baidu Nhomakorabea
G2
G4 G3
D
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22
存储片
二维的存储片
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23
三维的存储片
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第3章 存储系统
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教学内容
存储器概述 随机读写存储器
第十讲存储器概述随机读写
2
教学要求
了解存储器的概念，分类，分级。 理解存储器的各个技术指标。 掌握SAM存储器的组成。
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3
教学重点
SAM存储器的组成
第十讲存储器概述随机读写
2 存储器的分类
半导体存储器 存储介质
磁表面存储器
只读存储器 读写功能
读写存储器
随机存储器 存取方式
顺序存储器
非永久记忆存储 信息保存 器
永久记忆存储器
第十讲存储器概述随机读写
6
2 存储器的分类
高速缓冲存储器 内存 作用 主存存储器
辅助存储器 控制存储器
第十讲存储器概述随机读写
7
现代计算机的层次存储器系统
容量
Tape
Optical Disk
第十讲存储器概述随机读写
10
3 主存储器概述
存储器
主存储器
静 态 RAM
随 机 存 储 器 RAM 动 态 RAM
raR R A A M M ROM
只 读 存 储 器 ROM PROM EPRO M
快 擦 型 存 储 器 F lash M em o ry 磁盘
辅存储器 磁带 光盘
元有8位，则相应的用字节数表示存储容 量。1KB=1024B; 1MB=1024×1024B; 1GB=1024×1024×1024B
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31
4 主存储器的技术指标
例：若主存按字编址，即每个存储单元存放 一个字，机器字长32位，其存储容量为 4MB，若按字编址，则其容量可以表示为 1MW。
4
一 存储器概述
定义：计算机系统中的记忆设备，用来存放程序 和数据。
构成：存储元→存储单元→存储器 存储元：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元，它可存储一个二进制 代码。 是存储器中最小的存储单位 。 存储单元：若干个存储元组成一个存储单元
第十讲存储器概述随机读写
5
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34
利用程序的局部性原理:
以最低廉的价格提供尽可能大的存储空间 以最快速的技术实现高速存储访问
Processor
Control Datapath
Second Level Cache (SRAM)
Main Memory (DRAM)
Secondary Storage (Disk)
Tertiary Storage (Disk)
On-Chip Cache
Registers
Speed (ns): 1ns Size (bytes): 100s
10ns KB-MB
50-100ns MB-GB
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Milliseconds GB
Seconds Terabytes
8
层次存储系统概述
分类
１Cache和主存构成的存储系统:
27
读写周期
第十讲存储器概述随机读写
28
读写周期实例
下面的读写周期图有什么问题？
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29
四 SRAM实例
2144是一个 1K×4位的 SRAM芯片
第十讲存储器概述随机读写
30
4 主存储器的技术指标
存储容量：在一个存储器中可以容纳的存 储单元总数。
描述方式：寻址空间范围×位数 例：若主存储器用字节编址，即每个存储单
小结：一般存储容量的表示可以为：*B；若 表示成x × ybit;则可以看出编址方式。
第十讲存储器概述随机读写
32
4 主存储器的技术指标
存取时间Ta：启动到完成一次存储器操 作所经历的时间。单位：ns
存储周期Tm：连续启动两次操作所需间 隔的最小时间。单位：ns
启动时间
存取完
下次存取时间
存取时间
速度 硬件调度
２主存与外存构成的存储系统:
容量 软硬件调度
存储编址问题
１选择主存编址,对cache进行相联访问方式管理.
２统一虚拟地址空间,对主存和磁盘统一编址.
第十讲存储器概述随机读写
9
存储系统产生的原因
Register Cache
Main Memory
速度
价格/位 CPU访问频
度 可靠性
Magnetic Disk
恢复时间
存取周期
第十讲存储器概述随机读写
33
4 主存储器的技术指标
存取速度：存取周期的倒数1/Tm称之为存 取速度，它是单位时间内能读写存储器的最 大次数（与存储介质相关）。
存储器带宽：单位时间里存储器所存取的信 息量,数据传输速率技术指标。单位：位/秒， 字节/秒。
存取速度×存储总线宽度＝单位时间内写入 或读出存储器信息量的最大数量。
24
双向地址译码器
方式: 单译码：适用于小容量存储器，只有一个
地址译码器。 双译码：适用于大容量存储器，X向和Y
向两个译码器。同样的容量用双译码器译 码线用的比较少。
第十讲存储器概述随机读写
26
片选读写控制电路
CS 0， WE 0，W 则 ＝ 1 ，写入
WE1，则 R＝ 1，读出
第十讲存储器概述随机读写
缓冲存储器
EEPRO M
第十讲存储器概述随机读写
16
存储系统扩容的设计方法
存储元
存储片
存储芯片
第十讲存储器概述随机读写
17
一个bit存储位单元
• 分析其 工作原 理.
Ａ
G1 S
Baidu Nhomakorabea
G2
G4 G3
D
第十讲存储器概述随机读写
22
存储片
二维的存储片
第十讲存储器概述随机读写
23
三维的存储片
第十讲存储器概述随机读写