SRAM的基本结构和工作原理,DRAM的基本结构和工作原理,只需了解即可;重点关注如何完成存储单元的读写。
目录:
- 存储系统层次结构
- 存储单元如何读写
- 存储扩展
前置知识:
无
存储系统层次结构
基本存储系统
计算机使用中,存储系统中主存和cpu交互有以下几步。
- 输入设备将程序与数据写入主存
- CPU取指令
- CPU执行指令期间从主存中读数据
- CPU写回运算结果
- 输出设备输出结果
从交互中,我们了解到指令执行期间CPU会多次访问存储器;同时我们能了解到,CPU增速比主存快得多,将来主存与CPU速度之间差距会越来越大。
所以我们要解决的问题有:
- 主存速度够快与否
- 主存容量够大否
- 存储器便宜与否
问题
速度不足
CPU增速超越主存,且指令执行期间CPU要多次和主存交互。容量不够
CPU、主板相关技术指标吸纳之主存容量。
同时应用对主存的需求却不断扩大。
解决
存储系统层次化结构可以解决速度容量问题。
速度不足我们加入了Cache,让CPU访问到的存储系统有Cache,也就是较快的速度。
这样我们就有了Cache的速度,辅存的容量和价格。
Cache的预先读取利用了局部性原理。
局部性原理:
- 时间局部性:
现在被访问的信息不久还会被再次访问。
时间局部性程序结构体现:循环结构 - 空间局部性
现在被访问的信息附近的信息下一次会被访问。
空间局部性的程序结构体现:顺序结构