Lecture10存储器概述.ppt

Lecture 10 存储器概述,引入,计算机的基本原理：存储程序，程序控制； 各存储器件的特点是什么？为何如此多的存储类型得以共存？ 如何解决CPU与存储器的速度、容量、价格的矛盾？,以MEM为中心的双总线结构,课程结构,存储器概述,存储器概述,存储器的分类 半导体存储芯片的基本结构 主存的基本组成 主存和CPU的联系 存储单元的地址分配 存储器的性能指标 存储器的分级,存储器的分类,1. 按存储介质分类,(1) 半导体存储器,(2) 磁表面存储器,(3) 磁芯存储器,(4) 光盘存储器,易失,TTL 、MOS,磁头、载磁体,硬磁材料、环状元件,激光、磁光材料,(1) 存取时间与物理地址无关（随机访问）,顺序存取存储器 磁带,2. 按存取方式分类,(2) 存取时间与物理地址有关（顺序访问）,随机存储器,只读存储器,直接存取存储器 磁盘,在程序的执行过程中 可 读 可 写,在程序的执行过程中 只 读,存储器的分类,磁盘、磁带、光盘,高速缓冲存储器（Cache）,Flash Memory,存 储 器,3. 按在计算机中的作用分类,存储器的分类,存储器概述,存储器的分类 半导体存储芯片的基本结构 主存的基本组成 主存和CPU的联系 存储单元的地址分配 存储器的性能指标 存储器的分级,芯片容量,1K4位,16K1位,8K8位,10,4,14,1,13,8,半导体存储芯片的基本结构,半导体存储芯片基本结构,片选线,读/写控制线,（低电平写 高电平读）,（Output Enable允许读）,（Chip Selected /Enable允许读）,存储芯片片选线的作用,用 16K 1位 的存储芯片组成 64K 8位 的存储器,32片,(1) 线选法,半导体存储芯片基本结构-译码驱动方式,(2) 重合法,0,0,半导体存储芯片基本结构-译码驱动方式,存储器概述,存储器的分类 半导体存储芯片的基本结构 主存的基本组成 主存和CPU的联系 存储单元的地址分配 存储器的性能指标 存储器的分级,主存的基本组成,存储器概述,存储器的分类 半导体存储芯片的基本结构 主存的基本组成 主存和CPU的联系 存储单元的地址分配 存储器的性能指标 存储器的分级,主存和 CPU 的联系,存储器概述,存储器的分类 半导体存储芯片的基本结构 主存的基本组成 主存和CPU的联系 存储单元的地址分配 存储器的性能指标 存储器的分级,大端方式：高位字节 地址为字地址,小端方式 ：低位字节 地址为字地址,设地址线 24 根,按 字节 寻址,按 字 寻址,若字长为 16 位,按 字 寻址,若字长为 32 位,224 = 16 M 个地址,8 M 个地址,4 M 个地址,主存中存储单元地址的分配,字存储单元：存放一个机器字的存储单元，相应的单元地址叫字地址。 字节存储单元：存放一个字节的单元，相应的地址称为字节地址。,字长32位时大端方式：12345678h；小端方式：78563412h, 机器字长32位，其存储容量为4MB，若按字编址，它的寻址范围是_。 A0 1MW-1 B0 1MB-1 C0 - 4MW-1 D0 4MB-1 答案：A 某机字长32位，存储容量为 256KW，若按字节编址，它的寻址范围是_。 A 0 1MW-1 B 0 512KB-1 C 0 1MB-1 D 0 256KB-1 答案：C,例：,存储器概述,存储器的分类 半导体存储芯片的基本结构 主存的基本组成 主存和CPU的联系 存储单元的地址分配 存储器的性能指标 存储器的分级,主存储器的技术指标,存储容量：指一个存储器中可以容纳的存储单元总数。存储容量越大，能存储的信息就越多。 存取时间：又称存储器访问时间：指一次读操作命令发出到该操作完成，将数据读出到数据总线上所经历的时间。通常取写操作时间等于读操作时间，故称为存储器存取时间。 存储周期：指连续启动两次读操作所需间隔的最小时间。通常，存储周期略大于存取时间，其时间单位为ns。 存储器带宽：单位时间里存储器所存取的信息量，通常以位/秒或字节/秒做度量单位。,存储器概述,存储器的分类 半导体存储芯片的基本结构 主存的基本组成 主存和CPU的联系 存储单元的地址分配 存储器的性能指标 存储器的分级,存储器的分级,存储器的分级,分级存储器系统之间的连接关系,10 ns,20 ns,200 ns,ms,（速度）,（容量）,存储器的分级,解决价格、速度、容量三者之间的矛盾,高,小,快,主存（内部存储器）是半导体存储器。根据信息存储的机理不同可以分为两类： 静态读写存储器(SRAM)：存取速度快，容量小，价格高 动态读写存储器(DRAM)：,对每种存储器，需要理解： (1)基本存储单元电路(信息读写方式) (2)逻辑结构(主要组成部分及各部分功能) (3)时序(各信号间的时间关系) (4)与CPU的连接 (5)特点,小结,存储器各种分类：按功能、易失性、介质 存储器的基本结构，如部分的作用 存储器的性能指标：怎么衡量速度？ 存储器的分层原因,Questions?,作业,10-1. 了解新型存储器：特点，作用，