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存储器的简单模型及寻址概念

主存的简单模型

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存储体同一时刻只有一行有效,其他行需要设置无效。

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这些部件在时序控制逻辑的统一管理下协调工作。

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片选线 整个芯片的开关,1表示开0表示关, 或者0表示开1表示关

因为同一时刻要么读要么写, 读控制线和写控制线也可以合并成读写控制线。

存储器芯片的基本结构

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驱动器, 之前的1控制一个存储元,现在1需要控制8个存储元,所以信号需要增强。

$2^13 * 8bit$ 表明13根地址线,8根数据线。

寻址

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小结

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半导体存储芯片的基本结构

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片选线,多个存储器同时开同时关可以扩充数据位数,轮流开关可以扩充存储单元个数也就是字的开关。把这些芯片分组,每一组内部同时开关,组与组之间轮流开关,既可以扩充位数也可以扩充字。

半导体随机存取存储器

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随机存取存储器 RAM:给出一个地址,只要这个地址的电信号准备好了,那么电流迅速流到对应的存储单元。所以不管存储单元在存储矩阵的哪个位置,从给出地址信号到取出存储单元所耗费的时间基本是一样的,都是电流流动的时间。也就是访问存储单元的时间跟它所在的物理位置没关系,这样的存储器就叫做随机存取存储器 RAM。

电容:给电容充上电之后,这些电荷会缓慢地流失,没有办法像触发器那样保持两种稳定的状态。所以使用电容来存储信息需要不停地进行充放电

破坏性读出,读完之后需要重新充电。

刷新:DRAM, 每隔2ms就需要重写一遍。

DRAM的刷新

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地址线太多,无法忍受

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ROM

掉电后不丢失数据又跟cpu直接通信,容量不会太大,存储关键信息。开机之后必要的信息。

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存储器的分类

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存储器的性能指标

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存储器的层次化结构

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小结

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主存与cpu的连接

位扩展

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字扩展

线选法

译码片选法

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多体并行存储器:提升主存速度

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高速缓冲存储器

局部性原理

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字长

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机器字长:CPU一次能处理数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。 存储字长:存储器中一个存储单元(存储地址)所存储的二进制代码的位数,即存储器中的MDR的位数。 指令字长:是指机器指令中二进制代码的总位数,指令字长取决于从操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个数,不同的指令的字长是不同的。 数据字长:计算机数据存储所占用的位数。

平时说的64位机器 指的就是机器字长

里面说有24跟地址线,也就是说存储单元的个数有2^24个,一个存储单元放一个存储字,存储字长是32位, 那为什么按字寻址是4M而不是16M?这里的按字寻址这个“字"具体指什么??是指一个存储字吗?

一个存储字四个字节,所以要拿出两根线做字内字节寻址(00,01,10,11),所以剩下22根线按字寻址,也就是4M了。地址线的位数永远对应的是按字节寻址