10第十讲存储器概述随机读写.ppt

存储器概述与随机读写存储器第3章 存储系统教学内容存储器概述随机读写存储器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。3教学重点SAM存储器的组成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存储单元 52 存储器的分类半导体存储器磁表面存储器存储介质随机存储器顺序存储器存取方式只读存储器读写存储器读写功能非永久记忆存储器永久记忆存储器信息保存62 存储器的分类高速缓冲存储器主存存储器辅助存储器控制存储器作用内存7现代计算机的层次存储器系统利用程序的局部性原理:l以最低廉的价格提供尽可能大的存储空间l以最快速的技术实现高速存储访问ControlDatapathSecondaryStorage(Disk)ProcessorRegistersMainMemory(DRAM)SecondLevelCache(SRAM)On-ChipCache1nsMilliseconds GBSpeed(ns):10ns50-100nsMB-GB100sSize(bytes):KB-MBTertiaryStorage(Disk)SecondsTerabytes8层次存储系统概述分类Cache和主存构成的存储系统:速度硬件调度速度硬件调度主存与外存构成的存储系统:容量软硬件调度容量软硬件调度存储编址问题选择主存编址,对cache进行相联访问方式管理.统一虚拟地址空间,对主存和磁盘统一编址.9存储系统产生的原因103 主存储器概述16存储系统扩容的设计方法 存储元 存储片 存储芯片 17一个bit存储位单元分析其工作原理.SG1G2G3G4D22存储片存储片二维的存储片二维的存储片23三维的存储片三维的存储片24双向地址译码器方式方式:单译码：单译码：适用于小容量存储器，只有一个地址译码器。双译码：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。26片选读写控制电路27读写周期28读写周期实例下面的读写周期图有什么问题？29四 SRAM实例 2144是一个1K4位的SRAM芯片304 主存储器的技术指标存储容量：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：描述方式：寻址空间范围位数例：若主存储器用字节编址字节编址，即每个存储单元有8位，则相应的用字节数表示存储容量。1KB=1024B;1MB=10241024B;1GB=102410241024B314 主存储器的技术指标例：若主存按字编址字编址，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。小结：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。324 主存储器的技术指标存取时间存取时间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存取完启动时间下次存取时间存取时间恢复时间存取周期334 主存储器的技术指标存取速度：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：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。34小结掌握SRAM的工作原理与特性35