计算机组成原理笔记（哈工大刘宏伟）第四章 存储器

第四章 存储器

一、概述

1.1、存储器分类

按存储介质分类：

1. 半导体存储器 TTL（集成度低，功耗高，速度快）、MOS（功耗低，集成度高）易失
2. 磁表面存储器：磁头、慈载体 非易失
3. 慈心存储器：硬磁材料、环状原件 非易失
4. 光盘存储器：激光、磁光材料 非易失

按存取方式分类：

1. 存取时间域物理地址无关（随机访问）
   • 随机存储器（再程序执行过程过可读可写。
   • 只读存储器（再程序执行过程冲值读）
2. 存取时间与物理地址有关（串行访问）
   • 顺序存取存储器：磁带
   • 直接存取存储器：磁盘

按在计算机中的作用分类：

​

1.2、存储器的层次结构

1.2.1、存储器三个主要特性的关系

寄存器：可以给程序员使用的寄存器是体系结构寄存器，对程序员透明的寄存器是非体系结构寄存器

缓存：将缓存做到cpu内很难提高计算机的速度，可以将缓存做到主板上。

存储体系：把两种或两种以上的存储介质构成的存储器，用软件、硬件或软硬件相结合的方式连接成一个整体，在程序员看来就是一个整体，从整体来看具有高速度，大容量，低价格。

1.2.2、缓存-主存层次和主存-辅存层次

二、主存储器

2.1、主存储器概述

2.1.1、主存的基本组成

2.1.2、主存和CPU之间的联系

2.1.3、主存中从出单元地址的分配

2.1.4、主存的技术指标

存储容量：主存存放二进制代码的位数

存储速度：

1. 存取时间：存储器的访问时间（分为：读出时间，写入时间）
2. 存取周期：连续两次独立的存储器操作，读或写所需的最小间隔。分为读周期，写周期
3. 存储带宽：位/秒

2.2、主存储器——半导体芯片简介

2.2.1、半导体存储芯片的基本结构

地址线：单向的

芯片容量计算：2^10 * 4 = 1K * 4

数据线：双向的

片选线：芯片选择线，被选择的信号是否在芯片当中

​ 存储芯片片选线的作用：

​

读写控制线：可以用一根表示，也可以用两根表示

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2.2.2、半导体存储芯片的译码驱动方式

1. 线选法：不适用容量过大的芯片，当容量过大时，芯片无法集成这么多线

   

2. 重合发：可以将芯片集成度做高

   

2.2.3、随机存取存储器（RAM）

2.2.3.1、静态RAM（SRAM）

静态RAM芯片举例：