• 【计算机组成原理】第三章 存储系统


    🍫存储器的分级结构

    内存:存储正在执行的程序指令和数据;容量小、速度快、价格高(半导体存储器)
    外存(辅存):CPU不能直接访问,存储容量大、价格便宜、速度低;(磁盘、光盘存储器)
    Cache:存放内存中正在被使用的信息快;在CPU和内存之间;(半导体存储器)
    在这里插入图片描述

    🍫存储器的分类

    按存储介质分

    • 半导体存储器:用半导体器件(MOS管)组成的存储器;(系统主存、Cache)
    • 磁表面存储器:用磁性材料(磁化作用)做成的存储器;(软盘、硬盘、磁带)
    • 光盘存储器:用光介质(光学性质)构成的存储器;(光盘)

    按存取方式分

    • 随机存储器:存取时间和存储单元的物理位置无关;(半导体存储器)
    • 顺序存储器:存取时间和存储单元的物理位置有关;(磁带)
    • 半顺序存储器:存取时间部分地依赖于存储单元的物理位置;(磁盘存储器)

    按存储内容可变性分

    • 只读存储器(ROM):只能读出而不能写入的半导体存储器;(半导体存储器)
    • 随机读写存储器(RAM):既能读出又能写入的半导体存储器;

    按在计算机系统中的作用分

    • 主存储器
      能够被CPU直接访问,速度较快,用于保存系统当前运行所需的所有程序和数据;(半导体存储器)
    • 辅助存储器
      不能被CPU直接访问,速度较慢,用于保存系统中所有的程序和数据;(磁盘、光盘存储器)
    • 高速缓冲存储器(Cache)
      能够被CPU直接访问,速度快,用于保存系统当前运行中频繁使用的程序和数据;(半导体存储器)
    • 控制存储器
      CPU内部的存储器。(半导体存储器)

    🍫存储器的技术指标

    某机存储容量为 2K×16,则该系统所需的地址线为 11 根,数据线位数为 16 根。

    🍫随机存取存储器RAM

    • 静态RAM(SRAM)
      优点:访问速度快,只要不掉电可以永久保存信息;
      缺点:集成度低,功耗大,价格高;
    • 动态RAM(DRAM)
      优点:集成度高,功耗约为SRAM的1/6,价格低;
      缺点:访问速度慢,电容的放电作用会使信息丢失,要长期保存数据必须定期刷新存储单元

    SRAM用于构成cache,DRAM用于构成主存
    在这里插入图片描述

    SRAM

    目前SRAM芯片采用双译码方式,以便组织更大的存储容量。这种译码方式是采用了二级译码,将地址分为x向、y向两个部分,第一级进行x向和y向独立译码,然后在存储阵列中完成第二级的交叉译码。
    在这里插入图片描述

    DRAM

    DRAM存储器必须定时刷新,才能维持其中的信息不变

    存储元所需元件少,存储密度更高
    在这里插入图片描述
    注意地址线、行地址锁存器和列地址锁存器

    刷新的原因
    DRAM的基本存储元——电容,会随着时间和温度而减少;
    必须定期地对所有存储元刷新,以保持原来的信息。

    存储器的字位扩展是本章关键

    🍫习题练习

    1、下列有关RAM和ROM的叙述中,正确的是( I、II )
    I、 RAM是易失性存储器,ROM是非易失性存储器
    II、 RAM和ROM都是采用随机存取的方式进行信息访问
    III、RAM和ROM都可用作Cache
    IV、RAM和ROM都需要进行刷新

    2、下列各类存储器中,不采用随机存取方式的是( B)
    A、EPROM
    B、CD-ROM
    C、DRAM
    D、SRAM

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