存儲(chǔ)系統(tǒng)ppt課件(2)-展示頁(yè)
2025-01-23 14:34本頁(yè)面
【正文】 ? 在以上 3個(gè)參數(shù)中， 存儲(chǔ)周期是最重要的參數(shù) ，它能夠全面反映存儲(chǔ)器的工作速度。 (3)頻帶寬度 Bm： 單位時(shí)間內(nèi)能夠訪問(wèn)到的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，也叫做存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳輸率： Bm=W/TM（位 /秒） ?W：每次 R/W 數(shù)據(jù)的寬度，一般等于 Memory字長(zhǎng)。 (2)存儲(chǔ)周期 （ Memory Circle Time）：連續(xù)啟動(dòng)兩次獨(dú)立的訪問(wèn)存儲(chǔ)器操作所需要的最小時(shí)間間隔，以 TM表示。 存儲(chǔ)器概述 ?評(píng)價(jià)存儲(chǔ)器性能的主要指標(biāo) ?速度 (1)存取時(shí)間 （ Memory Access Time）：孤立地考察某一次 R/W 操作所需要的時(shí)間，以 TA表示。 ?價(jià)格 ?存儲(chǔ)器的價(jià)格通常用每位的價(jià)格來(lái)表示， P=C/S ?C— 存儲(chǔ)芯片價(jià)格， S— 存儲(chǔ)芯片容量（ bits）。 ③ 采用了虛擬存儲(chǔ)技術(shù)。s 128M字節(jié) 存儲(chǔ)器概述 ?存儲(chǔ)器的發(fā)展 ?存儲(chǔ)器的容量進(jìn)化 Bit(b) Byte(B) KiloByte(KB) MegaByte(MB) GigaByte(GB) TeraByte (TB) PetaByte(PB) ExaByte (EB) ZetaByte(ZB) YottaByte(YB) NonaByte(NB) DoggaByte (DB) 單位名稱(chēng) 常規(guī)十進(jìn)制表示 存儲(chǔ)器容量表示 K（ Kilo） 1K＝ 103＝ 1000 1K＝ 210＝ 1024 M（ Mega） 1M＝ 106＝ 103K 1M＝ 220＝ 210K＝ 1 048 576 G（ Giga） 1G＝ 109＝ 103M 1G＝ 230＝ 210M＝ 1 073 741 824 T（ Tera） 1T＝ 1012＝ 103G 1T＝ 240＝ 210G＝ 1 099 511 627 776 存儲(chǔ)器概述 ?存儲(chǔ)器的發(fā)展 ?存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 ① 由主 輔二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)展到多層次存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)。s 1M字節(jié) IC， LSI 320m181。計(jì)算機(jī)組成原理 第 10章 存儲(chǔ)系統(tǒng) 第 10章 存儲(chǔ)系統(tǒng) 存儲(chǔ)器概述 隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器 RAM 只讀存儲(chǔ)器和閃速存儲(chǔ)器 高速存儲(chǔ)器 Cache 存儲(chǔ)器 虛擬存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器概述 ?存儲(chǔ)器的發(fā)展 ?評(píng)價(jià)存儲(chǔ)器性能的主要指標(biāo) ?存儲(chǔ)器分類(lèi) ?多層次存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)器概述 ?存儲(chǔ)器的發(fā)展 ?第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)用的是電子管觸發(fā)器； ?此后經(jīng)歷過(guò)： ?汞延遲線 ?磁帶 ?磁鼓 ?磁芯（ 1951年始） ?半導(dǎo)體 ?磁盤(pán) — 光盤(pán) — 納米存儲(chǔ) 汞延遲線 磁鼓 磁芯 存儲(chǔ)器概述 ?存儲(chǔ)器的發(fā)展 ?主存的重要作用及主存器件發(fā)展史總結(jié)圖表： 輸入的數(shù)據(jù) 要輸出的數(shù)據(jù) 程序 中間數(shù)據(jù) 控制器 運(yùn)算器 指令 數(shù)據(jù) 外設(shè) 外設(shè) 主 存 主存的重要作用圖示 存儲(chǔ)器概述 ?存儲(chǔ)器的發(fā)展 ?主存的重要作用及主存器件發(fā)展史總結(jié)圖表： 時(shí) 代 元 件 存取周期 存儲(chǔ)容量 * 1 磁鼓等 12181。s 2K字節(jié) 2 磁芯 32K字節(jié) 3 磁芯 750m181。s 8M字節(jié) 4 VLSI 312m181。 ② 主存由單體發(fā)展到多體交叉（并行）。 存儲(chǔ)器概述 ?評(píng)價(jià)存儲(chǔ)器性能的主要指標(biāo) ?人們最關(guān)心的存儲(chǔ)器的性能參數(shù)主要有 3個(gè)： ?容量、速度和價(jià)格 ?計(jì)算機(jī)的使用者希望存儲(chǔ)器的容量要大，速度要快，價(jià)格要便宜。 ?容量越大、速度越快，價(jià)格就越高。即從向存儲(chǔ)器發(fā)出讀操作命令到數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出所經(jīng)歷的時(shí)間。又稱(chēng)為訪問(wèn)周期、存取周期、讀寫(xiě)周期等。 ?TM—— 存儲(chǔ)周期。 存儲(chǔ)器概述 ?存儲(chǔ)器分類(lèi) ?按存儲(chǔ)介質(zhì)分類(lèi)：磁表面 /半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 ?按存取方式分類(lèi)：隨機(jī) /順序存?。ù艓В? ?按讀寫(xiě)功能分類(lèi)： ROM， RAM ?RAM：雙極型 /MOS ?ROM： MROM/PROM/EPROM/EEPROM ?按信息的可保存性分類(lèi)：永久性和非永久性的 ?按存儲(chǔ)器系統(tǒng)中的作用分類(lèi)：主 /輔 /緩 /控 存儲(chǔ)器概述 ?多層次存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu) ?主存的速度總落后于 CPU的需要，主存的容量總落后于軟件的需要。 存儲(chǔ)器概述 ?多層次存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu) 通用寄存器 Cache (SRAM) 主存 (DRAM， SRAM) 聯(lián)機(jī)外部存儲(chǔ)器 (磁盤(pán)等 ) 脫機(jī)外部存儲(chǔ)器 (磁帶、光盤(pán)存儲(chǔ)器等） CPU芯片內(nèi) 存儲(chǔ)容量越來(lái)越大，每位價(jià)格越來(lái)越便宜 訪問(wèn)速度越來(lái)越快 主機(jī)內(nèi) 外部設(shè)備 隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器 RAM ?隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器 RAM按存儲(chǔ)元件在運(yùn)行中能否長(zhǎng)時(shí)間保存信息來(lái)分，有 靜態(tài)存儲(chǔ)器 和 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 兩種。 ? 對(duì)于 SRAM而言，電路為觸發(fā)器結(jié)構(gòu)。 ? 設(shè) T1截止 T2導(dǎo)通，即 A點(diǎn)高電平， B點(diǎn)低電平，表示 “ 1”； ? T2截止 T1導(dǎo)通，即 A點(diǎn)低電平， B點(diǎn)高電平表示 “ 0”。首先譯碼選中； 隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器 RAM ? SRAM存儲(chǔ)器 —— 存儲(chǔ)元 該電路工作原理 （ 1） 寫(xiě)入 “ 0” ： 然后在 I/O線上輸入 低 電位，在I/O線上輸入 高 電位，開(kāi)啟T5,T6,T7,T8四個(gè)晶體管把 低、 高 電位分別加在 A， B點(diǎn)，使 T1管 導(dǎo)通 ，使 T2管 截止 ，將 “ 0”寫(xiě)入存儲(chǔ)元。寫(xiě)完成后譯碼線上高電位信號(hào)撤消，電路進(jìn)入保持狀態(tài) 。 I/O與 I/O線接著一個(gè)差動(dòng)讀出放大器 ，從其電流方向可以判知所存信息是“ 1”還是 “ 0”。 隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器 RAM ? SRAM存儲(chǔ)器 —— 基本組成 ? 一個(gè) SRAM存儲(chǔ)器由存儲(chǔ)體、讀寫(xiě)電路、地址譯碼電路和控制電路等組成。 (n2?) A0 A0 A0 A1 A1 amp。 amp。 amp。 字線 w11 隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器 RAM ? SRAM存儲(chǔ)器 —— 基本組成 ?地址譯碼驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)： 一維 和 二維 地址譯碼方案 ?一維地址譯碼方案 ：存儲(chǔ)體陣列的每一個(gè)存儲(chǔ)單元由一條字線驅(qū)動(dòng)，也叫單譯碼結(jié)構(gòu)。 ?例中用此方案共需字線條數(shù)為： 1024條。 (1K＝ 210中的一個(gè)） ?地址譯碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)例子： 1K 4位 RAM ?可以將 1K 4 RAM 的 10條地址線中 6條 (A0～ A5)用在橫向， 4條 (A6～ A9)用在縱向，則共產(chǎn)生字線條數(shù)為：64+16=80條 隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器 RAM ? SRAM存儲(chǔ)器 —— 芯片實(shí)例 ? Intel 2114 外部引腳功能 :采用 18腳封裝 ,如下圖示 : ?注意： SRAM芯片中引腳的安排 ?電源、數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線。 ?因此，存儲(chǔ)器同 CPU連接時(shí)，要完成地址線的連接、數(shù)據(jù)線的連接和控制線的連接。主要方法有： ?位擴(kuò)展法：只加大字長(zhǎng)，而存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)與存儲(chǔ)器芯片字?jǐn)?shù)一致，對(duì)片子沒(méi)有選片要求。需由片選信號(hào)來(lái)區(qū)分各片地址。 ?首先計(jì)算用多少片 2114： (8K 16)/(1K 4)=32片； ?然后進(jìn)行位擴(kuò)展：把 1K 4擴(kuò)成 1K 16，用 16/4=4片； ?最后進(jìn)行字?jǐn)U展： 1K字 — 8K字，用上面位擴(kuò)展得到的1K 16位單元共 8K/1K=8個(gè)，即總共用 2114位 8 4=32片
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