计算机组成原理(3)-哈工大

概述

存储器分类

按存储介质分类

第一个是易失的,后面三个是非易失的

按存取方式分类

按在计算机中的作用分类

RAM可读可写 ROM只读

存储器的层次结构

存储器的三个主要特性的关系

缓存-主存层次和主存-辅存层次

时间局部性就是cpu访问了一个数据,在不久的将来可能还会访问这个数据;

空间局部性就是cpu访问了一个数据,在不久的将来可能会访问和它相邻的数据

主存储器

概述

主存的基本组成

主存和CPU的联系

MAR和MDR都是集成在CPU上的,但是属于主存部分

主存中存储单元地址的分配

主存的技术指标

主存储器为半导体存储器为例,确切的说以d-RAM内存为例,

存储器的访问过程直接读取内容,而实际从虚拟内存的虚拟地址

转译到内存物理地址是额外的时间消耗

任何一种存储器,在读写操作后,总要有一段恢复内部状态的复原时间。

对于破坏性读出的存储器,存取周期往往比存取时间大得多,因为存储器中的信息读出后需要马上进行再生。

半导体存储芯片的简介

半导体存储芯片的基本结构

片选线就是芯片选择线

存储芯片片选线的作用

半导体芯片的译码驱动方式

线选法

地址译码器可以看成一个地址线,由地址线输入一个地址,该地址对应矩阵中的行数,数据就是

该行的八位数字

当存储容量很大时,比如1MB,就会有20个地址线,矩阵有2^20行数,会非常密集,不方便

改进:重合法

减少了线的条数

随机存取存储器(RAM)

静态RAM(SRAM)

静态RAM基本电路

就记住触发器可以储存数据就好

看不懂电路图,数电模电基础为零

动态RAM(DRAM)

写入也是如此,写选择线通电,T3下面的栅极有电,写数据线传入电流,可以通过T3处(两条横着的线可以通电),到达Cg,给它充电

两根竖线中较短的那根代表栅极(那有一块绝缘层。三极管中栅极那边有电流的时候,相当于形成通路,右边的两条线可以通电,但是电不会通过绝缘板到栅极)

例如,T4通电,VDD的电流可以通过T4代表的三极管,此时电流分为两条(读数据线上有电流,通向T2的数据线也有电流),若T2通电,电流继续流通到T1处

此时,Cg如果是高电平,T1通路打开,电流流向T1右下侧的线路,到达地线,被大量放电,所以此前电流的另一条分支,读数据线上没有了电流,信号变为0

动态RAM刷新

刷新与行地址有关

刷新你也可以理解为把数据读出来在原封不动写回去,主要是应为电子存在时间有限,超过一定周期电子会逃逸,就无法读出正确的数据。

集中刷新

集中刷新的问题: 死区这段时间是动态RAM不能用的时间

分散刷新

I/O读写穿插其中,无死区,但是芯片性能下降了

分散刷新与集中刷新相结合(异步刷新)

动态RAM和静态RAM的比较

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