计算机组成原理——第四章 存储器

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一、概述

1、存储器分类

存储器是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。

从某种意义而言,存储器的性能已成为计算机系统的核心。

分类:

  • 按存储介质分类:
    • 半导体存储器:优点:体积小、功耗低、存取时间段;缺点:易失
    • 磁表面存储器:非易失性
    • 磁芯存储器:成本太高,已被淘汰
    • 光盘存储器:性能好,用的较为广泛
  • 按存取方式分类:
    • 随机存储器(RAM):任何一个存储单元的内容都可以随机存取,而且存取时间与存储单元的物理位置无关。主存。
    • 只读存储区(ROM):能对其存储的内容读出,而不能对其重新写入的存储器。
    • 串行访问存储器:又称顺序存取存储器
  • 按在计算机中的作用分类:
    • 主存储器:又称主存,可以和CPU直接交换信息。
    • 辅助存储器:又称辅存,作为主存的后援存储器,用来存放当前暂时不用的程序和数据
    • 缓冲存储器:用于两个速度不同的部件之中。如:CPU和主存之间

2、存储器的层次结构

存储器的3个主要性能指标:速度、容量、价位。

存储系统层次结构主要体现在缓存--主存主存--辅存这两个存储层次上。

  • 缓存--主存:解决CPU和主存速度不匹配问题
  • 主存--辅存:解决存储系统的容量问题

主存--辅存 这个层次不断地发展下去,逐渐形成了虚拟存储系统(详细内容参见 《操作系统》)。大幅度有效地扩展了程序可用的地址空间。

二、主存储器

1、概述

(1)主存中存储单元地址的分配

主存个存储单元的空间位置是由单元地址号来表示的,而地址总线是用来指出存储单元地址号的,根据该地址可读出或写入一个存储字。

(2)主存的技术指标

主存的主要技术指标是存储容量存储速度

  • 存储容量:指主存能存放二进制代码的总位数

  • 存储速度:由存取时间和存取周期来表示的

    • 存取时间(Memory Access Time):又称存储器的访问时间,是指启动一次存储器操作到完成该操作所需的全部时间

    • 存取周期(Memory Cycle Time):指存储器进行连续两次独立的存储操作所需的最小间隔时间

      通常来说,存取周期大于存取时间

  • 存储器带宽:与存取周期密切相关的指标为存储器带宽,表示单位时间内存储器存取的信息量。