• 第三章-存储系统

    第三章-存储系统

    主存储器的基本组成

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    SRAM（静态存储）和DRAM（动态存储）的区别

    SRAM用于Cache 高数缓存

    DRAM用于主存

    存储元件区别

    • 栅极电容（DRAM使用）
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      • 读写速度慢：电容放电信息被破坏，是破坏性读出。读出后应该有重写操作，也称”再生“
      • 每个存储元制造成本更低，集成度更高，功耗低

    • 与双稳态触发器（SRAM使用）
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      • 读写速度更快：读出数据，触发器状态保持稳定，是非破坏性读出，无需重写
      • 每个存储元制造成本更高，集成度低，功耗大

    区别对比总结：

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    DRAM动态存储刷新

    • 1 多久需要刷新一次：

      • 刷新周期：一般为2ms（一般默认）

    • 2 每次刷新多少存储单元？

      • 以行为单位，每次刷新一行存储单元
      • 为什么采用行列地址？：采用二维排列减轻选通线压力
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    • 3 如何刷新？

      • 有硬件支持，读出一行的信息后重新写入，占用1 个读/写周期

    • 4 在什么时候刷新？

      • 思路一：每次读完都刷新一行→分散刷新
      • 思路二：2ms内集中安排时间全部刷新 →集中刷新
      • 思路三：2ms内每行刷新一次即可 →异步刷新
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    ROM 只读存储器（选择题高频）

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    了解各种ROM

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    主存储器与CPU的连接

    存储芯片的输入输出信号

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    连接方法

    • 增加主存的存储字长-位扩展

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    • 增加主存的存储字数-字扩展

      • 片选信号的改造
        【存储单元地址的舍用 +非门电路（1-2译码器）控制选线】译码器片选法
        - 1-2译码器：在这里插入图片描述

      • 2-4译码器在这里插入图片描述

    • 主存容量扩展-字位同时扩展

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    • 补充：译码器的画法

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    双端口RAM和多模块存储器

    双端口RAM

    • 作用：优化多核CPU访问一根内存条的速度
    • 需要两组完全独立的数据线、地址线、控制线。CPU、RAM中也要有更复杂的控制电路
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    多体并行存储器

    • 可以理解为“多根内存条”↓

    • 高位交叉编址的多体存储器
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      • 高位连续读n个耗时nT

    • 低位交叉编址的多体存储器
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      • 低位 连续读n个 耗时 T+(n-1)r
      • 可以说是读写一个字无限解决于r

    • 应该取几个“体”

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    • 给定一个地址X，如何确定其处于第几个存储体？

      • 1、根据末尾的体号便可以确定；
        2、也可以根据给的十进制的地址取余确定；

    - 双通道内存

    - 就是低位交叉的二体存储器

    总结：

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    外存储器

    磁表面存储器

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    • 磁盘的组成

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      • 优缺点：
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    • 磁盘的性能指标

      • 磁盘容量

    • 记录密度

        - 道密度：沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数
  - 位密度：磁道单位长度上能记录的二进制代码位数
  -  面密度：位密度和道密度的乘积
      • 平均存取时间=寻道时间+旋转延迟时间+传输时间
      • 数据传输率：假设磁盘转数为r（转/秒），每条磁道容量为N个字节，则数据传输率为Dr=rN

    • 磁盘地址

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    • 磁盘工作过程

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    • 磁盘阵列

      • RAID（廉价冗余磁盘阵列）：将多个物理磁盘组成一个独立的逻辑盘，数据字啊多个物理盘上分割交叉存储、并行访问，具有更好的存储性能、可靠性和安全性。

      • 五中级别存储方案

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    SSD固态硬盘

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    参考资料：王道考研，《计算机组成原理》

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_44698624/article/details/127044306