计算机组成原理 第5章存储器 -SRAM/DRAM原理、主存系统构建 唐本第四章$4.1,$4.2 COD5$5.2,A.9 llxx@ustc.edu.cn
计算机组成原理 第5章 存储器 -SRAM/DRAM原理、主存系统构建 唐本第四章$4.1,$4.2 COD5 $5.2,A.9 llxx@ustc.edu.cn
本章内容(唐本) ·4.1概述 一分类,指标 。4.2主存储器 各存器 缓存 -SRAM/DRAM devices 主存 一主存系统组成 磁盘 一提高访存性能 磁带 。4.3高速缓冲存储器 ·4.4辅助存储器 ne包
本章内容(唐本) • 4.1 概述 – 分类,指标 • 4.2 主存储器 – SRAM/DRAM devices –主存系统组成 –提高访存性能 • 4.3 高速缓冲存储器 • 4.4 辅助存储器 寄存器 缓存 主存 磁盘 磁带
分类 USTC ·按存储介质 ·半导体存储器, 磁表面存储器,磁芯存储器,」 光盘存储器 按存取方式(read/write、load/store、 access) ·内存 (memory,main/primary/internal memory) -随机存储器RAM(Random Access Memory) -只读存储器ROM(Read-Only Memory) ·外存(storage,Auxiliary/External/secondary memory) 一串行访问存储器,直接访问存储器 按工作机制:存储技术,同步方式 SRAM,DRAM,SDRAM,DDR SDRAM,Flash (EEPROM) 按系统地位 一主存 (内存)、辅存(外存)、纟 缓存(Cache) 一在线 (online)、离线(offline) N线夜
分类 • 按存储介质 • 半导体存储器,磁表面存储器,磁芯存储器,光盘存储器 • 按存取方式(read/write、load/store、access) • 内存(memory, main/primary/internal memory) – 随机存储器RAM(Random Access Memory) – 只读存储器ROM(Read-Only Memory) • 外存(storage,Auxiliary/External/secondary memory) – 串行访问存储器,直接访问存储器 • 按工作机制:存储技术,同步方式 – SRAM,DRAM,SDRAM,DDR SDRAM,Flash(EEPROM) • 按系统地位 – 主存(内存)、辅存(外存)、缓存(Cache) – 在线(online)、离线(offline)
存储器的分类一按存储介质 USTC 半导体存储器 一半导体器件组成,超大规模集成电路芯片 优点:体积小,功耗低,存取时间短 一缺点:电源消失,所存信息也随即丢失,属于一种易失性(Volatile) 两类:双极型 (TTL)半导体存储器,速度高;MOS半导体存储器, 集成度高且制造简单、成本低廉、功耗小,广泛应用。 磁表面存储器 一在金属或塑料基体的表面涂上一层磁性材料作为记录介质。 按载磁体形状的不同,分为磁盘、磁带和磁鼓。 光盘存储器 光盘存储器是应用激光在记录介质(如磁光材料等)上进行读写的存 储器,具有非易失性的特点。 一光盘记录密度高、耐用性好、可靠性高和可互换性强等优良特点
存储器的分类—按存储介质 • 半导体存储器 – 半导体器件组成,超大规模集成电路芯片 – 优点:体积小,功耗低,存取时间短 – 缺点:电源消失,所存信息也随即丢失,属于一种易失性(Volatile) – 两类:双极型(TTL)半导体存储器,速度高;MOS半导体存储器, 集成度高且制造简单、成本低廉、功耗小,广泛应用。 • 磁表面存储器 – 在金属或塑料基体的表面涂上一层磁性材料作为记录介质。 – 按载磁体形状的不同,分为磁盘、磁带和磁鼓。 • 光盘存储器 – 光盘存储器是应用激光在记录介质(如磁光材料等)上进行读写的存 储器,具有非易失性的特点。 – 光盘记录密度高、耐用性好、可靠性高和可互换性强等优良特点
存储器的分类一按存储介质 USTC 磁芯存储器 (Core memory) 磁芯是使用硬磁材料做成的环状元件,在磁心中穿有驱动线(通电流) 和读出 线,这样便可以进行读写操作(访问时间:10s) 磁芯属于磁性材料,非易失性(Non-Volatile) ·阿波罗飞船AGC使用:体积庞大、工艺复杂(by hand)且功耗大,i 已弃用 Drive Line Sense Line Magnetic Flux 3 OF THE 192 16 SENSE LINES 2 12●RDS SET/RESET LINE INHIBIT LINES 3
存储器的分类—按存储介质 • 磁芯存储器(Core memory) – 磁芯是使用硬磁材料做成的环状元件,在磁心中穿有驱动线(通电流)和读出 线,这样便可以进行读写操作(访问时间:10ms) – 磁芯属于磁性材料,非易失性(Non-Volatile) – 阿波罗飞船AGC使用:体积庞大、工艺复杂(by hand)且功耗大,已弃用
Magnetic drum storage(1932发明) 磁头与鼓筒表面保持微小而恒定的间隙(0.02~以 下)并沿鼓筒轴线均匀排列 ·BM650系列计算机中的主存储器,1953~1962 磁鼓长12英寸,12500转/S,每支可以保存1万个字符( 不到10K
Magnetic drum storage(1932发明) • 磁头与鼓筒表面保持微小而恒定的间隙(0.02~以 下)并沿鼓筒轴线均匀排列 • IBM 650系列计算机中的主存储器,1953~1962 – 磁鼓长12英寸,12500转/S,每支可以保存1万个字符( 不到10K)
存储器的分类一按存取方式 USTC 随机存储器RAM(Random Access Memory) 一存储器中任何存储单元的内容都能随机存取 ·存取时间与存储单元的物理位置无关。 如主存储器 由于存取原理的不同,又分为静态RAM和动态 RAM. ·SRAM以触发器原理寄存信息 。 DRAM以电容充放电原理寄存信息 ·SDRAM? ·SSRAM? DRAM was patented in 1968 by Robert Dennard at IBM
存储器的分类—按存取方式 • 随机存储器RAM(Random Access Memory) – 存储器中任何存储单元的内容都能随机存取 • 存取时间与存储单元的物理位置无关。 • 如主存储器 – 由于存取原理的不同,又分为静态RAM和动态 RAM。 • SRAM以触发器原理寄存信息 • DRAM以电容充放电原理寄存信息 • SDRAM? • SSRAM? – DRAM was patented in 1968 by Robert Dennard at IBM
存储器的分类一按存取方式 USTC 只读存储器ROM(Read Access Memory) 一 只能对其存储的内容读出,不能对其重新写入的存储 器。 -掩模型只读存储器MROM(Masked ROM) 采用掩模工艺,把原始信息记录在芯片中,一旦制成就无法更 改。 ·可编程只读存储器PROM(Programmable ROM) 可擦除可编程只读存储器EPROM(Erasable Programmable ROM) -1 电可擦除可编程的只读存储器EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) -快擦型存储器Flash Memory ·在线编程,速度比EEPROM要快得多
存储器的分类—按存取方式 • 只读存储器ROM(Read Access Memory) – 只能对其存储的内容读出,不能对其重新写入的存储 器。 – 掩模型只读存储器MROM(Masked ROM) • 采用掩模工艺,把原始信息记录在芯片中,一旦制成就无法更 改。 • 可编程只读存储器PROM(Programmable ROM) – 可擦除可编程只读存储器EPROM(Erasable Programmable ROM) – 电可擦除可编程的只读存储器EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) – 快擦型存储器Flash Memory • 在线编程,速度比EEPROM要快得多