第三章 存储系统
3.1 存储系统概述
3.1.1 存储器的分类
按存储介质分类: 半导体:TTL型,MOS型;磁性材料;光介质。
按存取方式分类:
RAM(随机存储器),SAM(顺序存储存储器),DAM(直接存储存储器),ROM(只读存储器)
按应用功能分类:
主存储器(MM)
快速的存取速度,通常由MOS型半导体RAM构成,由于价格较贵,所以一般容量不高。
辅助存储器
容量巨大,存取速度一般,由磁性材质或光介质DAM构成,即硬盘。
Cache(高速缓冲存储器)
介于CPU和主存之间,比主存还快,常由MOS型半导体静态RAM构成
Control Storage(控制存储器)
用于存放解释机器语言指令的微程序,位于CPU内部,由MOS型半导体ROM构成。
3.1.2存储器的主要技术指标
存储容量
存取速度:
存取时间:存储器从启动一次存储器操作(读或者写)到完成该操作所需的时间
存取周期:连续进行两次存储器操作的最短间隔
传输速度:
存储器带宽:单位时间里存储器所存取的信息量,也称为存储器在单位时间内读出/写入的位数或字节数
3.1.3层次结构存储系统
由于时间局部性和空间局部性,我们可以得出存储器需求矛盾的一个解决方案:将近期访问的信息存放在前方的小容量、快速存储器中,而将近期未访问的信息存放在后方的大容量、慢速的存储器中,前后方存储器可以交换信息。
3.2半导体存储技术
3.2.1 SRAM静态存储器(触发器)
存储矩阵、地址译码器,I/O门、读写电路和控制电路组成
片选信号,低电平有效
读写引脚,低电平为读
容量s=存储单元个数×存储单元长度
数据引脚个数:位数
地址引脚个数:存储字数(w/位)
存储周期:
3.2.2 DRAM动态存储器(MOS)(需要刷新)
采用引脚复用技术,地址由行地址和列地址组成,地址分两次送入DRAM,地址引脚只有实际地址位数的一半。主要由存储矩阵、地址译码器(行、列)、读写电路组成,与SRAM相比,增加了地址锁存器(保存先进入的行地址)、时序控制电路、再生电路(刷新)
行地址选通信号,整个读写周期有效,可替代
列地址选通信号
地址引脚个数:(存储字数)/2
读写周期:
行刷新:见名词解释