存储器层次结构

最新推荐文章于 2025-06-08 11:51:20 发布
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本文探讨了存储技术的层次结构，从寄存器到远程存储，速度与成本之间的权衡。高速缓存作为较慢存储设备的数据缓冲，利用时间及空间局部性提高效率。缓存策略旨在通过小而快的设备优化访问较慢、大容量的存储，降低成本并提升系统性能。

存储技术：不同的存储技术访问时间差异非常大，速度较快的技术每字节的成本要比速度较慢的技术要高，而且容量小。CPU和主存之间的速度差距也在增大。

寄存器-》高速缓存-》主存-》本地二级存储-》远程耳机存储

存储器层次结构中的缓存，一般而言高速缓存是一个小而快速的存储设备，它作为存储在更大，也更慢的设备中的数据对象缓冲区域。使用高速缓存的过程称为缓存。

存储器层次机构的中心思想是，对于每个k，位于k层的更快更小的存储设备作为位于k+1层更大更慢的存储设备的缓存。

概括来说，基于缓存的存储器层次结构行之有效，是因为较慢的存储设备比较快的设备更加便宜，还因为程序倾销于展示局部性：1 利用时间的局部性  2 利用空间的局部性

我的JVM（四）：JMM运行时内存结构
Java觉浅的博客
08-14 451
一、概述 上一文我们主要分析了class文件的加载过程，那么本文主要来分析JMM内存模型，英文名JAVA Memory Model，它是与计算机硬件有关的一个概念。为了保证共享内存的正确性（可见性、有序性、原子性），内存模型定义了共享内存系统中多线程程序读写操作行为的规范。 二、解析 1. 硬件层的并发优化基础知识 存储器的层次结构图如下： 各级缓存耗时对比： 采用分层缓存的层次结构会带来数据不一致问题，如下图： ...
深入理解计算机系统_第六章_存储器层次结构
感谢您来到姜立明的技术探索空间
05-19 2431
章前导读 到目前我们只看到了一个简化的计算机系统模型，其中CPU执行指令，而存储器系统为CPU存放指令和数据，实际上存储器系统是一个具有不同容量、成本和访问时间的存储设备的层次结构。CPU寄存器保存最常用的数据；靠近CPU的小的、快速的高速缓存存储器作为一部分存储在相对慢速的主存储器中数据和指令的缓冲区域；主存储器存储在容量较大的、慢速磁盘上的数据，这些磁盘可以作为存储在通过网络连接的其他机器的磁...
存储器层级结构
tangfatter的博客
01-03 1393
注：以下所有内容均来自开源学习组织DataWhale 存储器层级结构 存储器的层次结构如下所示： 其中，CPU寄存器保存最常用的数据。告诉缓存存储器作为主存储器的缓存，主存作为磁盘的缓存，磁盘作为网络中其他机器上数据的缓存。 基本存储技术 基本存储技术包括：SRAM存储器、DRAM存储器、ROM存储器、旋转硬盘、固态硬盘。 随机访问存储器（Random-Access Memory，RAM） 静态RAM（SRAM）：SRAM将每个位存储在一个双稳态存储器单元中，每个单元用一个六晶体管电路实现。静态即该存储
存储器的层次结构
qq_35367566的博客
09-22 3244
在计算机执行时，几乎每一条指令都涉及对存储器的访问，因此要求对存储器的访问速度能跟得上处理机的运行速度。或者说，存储器的速度必须非常快，能与处理剂的速度相匹配，否则会明显地影响到处理机的运行。 多层结构的存储器系统 存储层次至少应具有三层：最高层为CPU寄存器，中间为主存，最底层为辅层。还可以具体分为寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存、固定磁盘、可移动介质等6层。 在存储层次中，层次越高（越靠近...
存储器六个层级结构
飘零001的博客
08-15 3926
在计算机时代，计算机成为仅次于人脑的一个存在。在人脑的世界里，海马体是负责存储和学习的，而在计算机里，存储器就是计算机的“海马体”，可以说，存储器的性能直接影响计算机的综合性能，是不可或缺的一部分。 存储器是用来存储计算机信息的，且是电脑系统不可或缺的组成部分之一。电脑中的存储器大致可划分两大类：一类是主存，即内存；另一类是辅存，即外存。二者的重要区别之一，就在于他们与CPU之间的物理连接方法不同。与CPU地址线直接相连的存储器就是内存，而通过接口与CPU间接相连的存储器就...
深入理解存储器层次结构
极客重生
06-20 1310
概述对于一个简单的计算机系统模型，我们可以将存储器系统看做是一个线性的字节数组，而 CPU 能够在一个常数时间内访问每个存储器的位置。实际上，存储器系统（memory system）是一个具有不同容量、成本和访问时间的存储设备的层次结构。CPU 寄存器保存着最常用的数据。靠近 CPU 的小、快速的高速缓存存储器（cache memory）做为一部分存储在相对慢速的主存储器......
第2章 存储器层次结构设计
weixin_47955824的博客
06-07 1832
存储器层次结构的可能性追溯到20世纪40~50年代。虚拟存储器出现在20世纪60年代，缓存出现在70年代。导致存储器层次结构的设计发生重大变化的一个趋势是，DRAM密度的增长速度和访问时间的缩短速度都在持续变缓。DRAM中使用的槽形电容器设计限制了它的扩展能力。诸如堆叠存储器之类的封装技术很有可能成为提升带宽和缩短延迟的主要方式。闪存相对于DRAM的潜在优势也正是它的致命弱点：它必须采用相当慢的批擦除重写周期。相变材料相对闪存的几点优势：不再需要速度缓存的“擦除-写入”周期，寿命也要长的多。
12.存储器层次结构1
08-03
在计算机系统中，存储器层次结构的设计对于系统的整体性能具有决定性影响。理解存储器的层次结构，不仅对计算机架构师来说至关重要，对于软件开发者而言，也是优化程序性能的关键。存储器层次结构是一种分层的存储...
第五章 存储器层次结构.doc
07-06
第五章 存储器层次结构深入探讨了计算机系统中存储器设计的关键概念，旨在通过多层次的存储架构提高性能，平衡容量、速度与成本。存储器是计算机系统的心脏，其性能直接影响到整个系统的运行效率。 首先，存储器的...
计算机考研408真题解析（2024-16 存储器层次结构映射方式深度剖析）
最新发布
goodteacher408的博客
06-08 1524
本文基于2024年408考研真题，深入分析存储器层次结构中Cache-主存与主存-外存两个层次的映射方式差异，并通过代码实现验证不同映射方式的工作原理和性能特性。适合计算机专业学生和软件开发者阅读。
机组复习之 存储器分层体系
gabby____的博客
03-13 3189
一、存储器概述 （一）存储器的分类 1、按存储元件分类：半导体存储器、磁表面存储器、光盘存储器 2、按存取方式分类：随机存取存储器、顺序存取存储器、直接存取存储器，相联存储器； 3、按信息的可更改性分类：只读存储器ROM，读写存储器RAM;(ROM和RAM都采用随机存取方式进行信息访问。) 4、按断电后信息的可保存性分类：非易失性存储器(ROM、磁表面存储器、光存储器)和易失性存储器（R...
DDR从channel/rank/chip/bank/row/col/cell,DDR/GDDR/HBM
百里杨的博客
10-13 8495
DDR/GDDR/HBM请参考文献 1.ddr的层级结构 一个soc或者PC上的ddr都是有很多颗ddr single chip组成的。这么多颗ddr又组成了不同的层级。这些层级从大到小分为： channel->rank->chip->bank->row->col->cell 其中channel->rank->chip是ddr颗粒(就是单颗ddr，对应上图中黑色方块)之外的层级，bank->row->col->cell是ddr颗粒
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一步一步教你理解DDR基本原理一、DDR概述二、DIMM概述三、内存颗粒内部基本结构1、Bank、Column、Row2、内存颗粒容量计算四、RANK1、RANK是什么2、多RANK的意义五、CHANNEL六、内存控制器到内存颗粒层次总结七、SPD数据1、SPD是什么2、SPD数据格式3、SPD数据篡改 一、DDR概述 DDR的全称为Double Data Rate SDRAM（双倍速率的SDRAM），就是我们平时说的内存颗粒，也就是内存芯片。 DDR在原有的SDRAM的基础上改进而来，SDRAM在一个C
DDR存储颗粒度大小
07-30 9878
总结：DDR存储结构，从大到小排列依次是：channel/rank/chip/bank/row/col/cell, DDR/GDDR/HBM DDR/GDDR/HBM请参考文献 1.ddr的层级结构 一个soc或者PC上的ddr都是有很多颗ddr single chip组成的。这么多颗ddr又组成了不同的层级。这些层级从大到小分为： channel->rank->chip->bank->row->col->cell 其中channel->rank-&g
详细讲解计算机中存储器的层次结构（cup，主存，辅存）
qq_42839596的博客
02-24 1万+
存储器在计算机组成结构占据很重要的位置。对计算机来说，有了存储器，就具备了记忆能力，那么计算机就可以存储程序和数据。 通用的计算机存储层次至少有三级： CPU寄存器 主存 辅存 在较高档的计算机中，还可以根据具体的功能分工细划为寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存、固定磁盘、可移动存储介质等6层。 在存储层次中越往上，存储介质的访问速度越快，价格也越高，相对存储容量也越小。 寄存器、高速缓存...
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