各种存储介质寻址时间及CPU架构

最新推荐文章于 2024-12-11 16:34:21 发布
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分类专栏： 系统架构
本文简要介绍了寻址时间的概念，并通过图表直观展示了CPU L1缓存、内存、硬盘等不同存储设备的寻址时间差异。同时，文章详细解析了4核CPU的内部结构，为读者提供了深入理解现代计算机硬件的基础知识。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

通过下图可以简单的概括
寻址时间如下
CPU的L1 cache是纳秒级，0.5纳秒
内存 微妙级，100纳秒
硬盘 毫秒级10,000,000纳秒

在线存储，近线存储，离线存储


[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0111/6528/7c02aec5-eca7-3a69-a503-551f2e2f1028.jpg[/img]


[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0111/6526/0b5e9368-286a-30c7-9f6a-3e6564394148.jpg[/img]

CPU的结构，4核的
[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0111/6530/746b79d5-5c5f-3721-a552-f4d14aaadcdc.png[/img]
3.CPU体系架构-寻址方式
简单同学
03-18 568
在这里，主要是要说明什么是寻址方式。以及每一种CPU为什么使用这样的寻址方式。在说明什么是寻址方式之前，首先需要了解指令的构成，或者说指令的编码格式。 指令编码格式 一条指令（指的是机器码）由操作码（opcode）和操作数（operand）构成。操作数可以是1个，也可以是多个，甚至可以没有。操作码则是每一条指令都必须有。操作码表示该指令要做什么动作，例如跳转，加减等等。操作数则表示操作对象，操作数可能还会分为目的操作数和源操作数。操作数当然是一个数字，该操作数可以由多种来源，例如寄存器，存储器或者...
图数据库 | 10、图数据库架构设计——高性能图存储架构(上)
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今儿我们先聊高性能存储架构，严格意义上说任何数据库都需要存储引擎，它承载着数据持久化的职责。
内存的寻址、传输、存取时间与延迟原理介绍
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　　现代的PC（包括NB）都是以存储器为核心的多总线结构，即CPU只通过存储总线与主存储器交换信息（先在Cache里找数据，如果找不到，再去主存找）。输入输出设备通过I/O总线直接与主存储器交换信息。在I/O设备和主存储器之间配置专用的I/O处理器。CPU不直接参与I/O设备与主存储器之间的信息传送。 　　存储器分为内部存储器和外部存储器（或者叫主存储器和辅助存储器）。内部存储器简称内存，也可称为...
存储介质概述
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1、纯粹的NandFlash和NorFlash （1）这些是最早出现的、最原始的Flash颗粒组成芯片。也就是说NandFlash、NorFlash芯片只是对存储单元做了最基本的读写接口，然后要求外部Soc自己来管理Flash读写的控制器以和Flash进行读写时序。 （2）缺陷：1、读写接口时序比较复杂。2、内部无坏块处理机制，需要SoC自己来管理Flash的坏块；3、各家厂家的不同型号、系列...
内存寻址
Hulk
09-24 1144
1.内存寻址 逻辑地址 包含在机器语言中用来 指定一个操作数或者一条指令的地址。 每个逻辑地址由一个段segment 和 偏移量offset 组成，偏移量表示从段开始的地方到实际地址之间的距离。 线性地址（虚拟地址) 是一个32位无符号整数，可以用来表示高达4GB的地址，常用十六进制数表示，0x00000000~0xffffffff 物理地址 用于内存芯片级内存单元的寻址，与从微处理器的地...
【计算机组成原理】——磁盘容量计算，磁盘平均寻址时间计算以及数据传输速率的计算
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qq_43610614的博客
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在计算机组成原理中，如何区分不同的寻址方式，并解释它们如何与CISC/RISC架构以及存储层次结构相互作用？请结合实际例子，说明如何选择寻址方式以优化CPU性能。
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这本书详细讲解了寻址方式、CISC/RISC架构的区别以及存储结构的层次化设计，能够帮助你更好地掌握计算机硬件基础和体系结构的知识。通过系统学习这些内容，你将能够在设计CPU时，根据不同的应用场景，灵活地选择和...
高级系统架构设计师-计算机系统基础知识-指令系统和存储系统
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由于R0读取时间为3ms，而处理时，R1读取完成后，缓冲区并没有释放，此时磁头已经移动到R2的开始处(即每次读取时间+等待时间就会跳过一个逻辑记录Rx)，但是按照条件必须按照顺序执行，即R0执行完成后，需要等待一个周期才能执行R1。磁头首先要寻找对应的磁道，然后等待磁盘进行周期旋转，旋转到指定的扇区，才能读到对应的数据，因此，会产生寻道时间和等待时间。例1：对于一个k段流水线，假设其各段的执行时间均相等(设为t)，输入到流水线中的任务是连续的理想情况下，完成n个连续任务需要的总时间是多少？
部分译码：内存架构与CPU连接详解
在微机系统中，部分译码是一种优化技术，当系统不需要CPU直接寻址全部存储单元时，它结合了线选法和全译码法，提高了存储器的效率。部分译码利用高位地址的一部分进行译码，从而产生片选信号，允许CPU访问特定的存储...
内存工作原理之内存寻址 内存传输 存取时间 内存延迟
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内存工作原理 1.内存寻址 首先，内存从CPU获得查找某个数据的指令，然后再找出存取资料的位置时（这个动作称为“寻址”），它先定出横坐标（也就是“列地址”）再定出纵坐标（也就是“行地址”），这就好像在地图上画个十字标记一样，非常准确地定出这个地方。对于电脑系统而言，找出这个地方时还必须确定是否位置正确，因此电脑还必须判读该地址的信号，横坐标有横坐标的信号（也就是RAS信号，Row Address Strobe）纵坐标有纵坐标的信号（也就是CAS信号，Column Address Strobe），最后再进行读或写的动作。因此，内存在读写时至少必须有五个步骤：分别是画个十字（内有定地址两个操作以及判读地址两个信号，共四个操作）以及或读或写的操作，才能完成内存的存取操作。 2.内存传输 为了储存资料，或者是从内存内部读取资料，CPU都会为这些读取或写入的资料编上地址（也就是我们所说的十字寻址方式），这个时候，CPU会通过地址总线（Address Bus）将地址送到内存，然后数据总线（Data Bus）就会把对应的正确数据送往微处理器，传回去给CPU使用。 3.存取时间 所谓存取时间，指的是CPU读或写内存内资料的过程时间，也称为总线循环（bus cycle）。以读取为例，从CPU发出指令给内存时，便会要求内存取用特定地址的特定资料，内存响应CPU后便会将CPU所需要的资料送给CPU，一直到CPU收到数据为止，便成为一个读取的流程。因此，这整个过程简单地说便是CPU给出读取指令，内存回复指令，并丢出资料给CPU的过程。我们常说的6ns（纳秒，秒－9）就是指上述的过程所花费的时间，而ns便是计算运算过程的时间单位。我们平时习惯用存取时间的倒数来表示速度，比如6ns的内存实际频率为1／6ns＝166MHz（如果是DDR就标DDR333，DDR2就标DDR2 667）。 4.内存延迟 内存的延迟时间(也就是所谓的潜伏期，从FSB到DRAM)等于下列时间的综合：FSB同主板芯片组之间的延迟时间(±1个时钟周期)，芯片组同DRAM之间的延迟时间(±1个时钟周期)，RAS到CAS延迟时间：RAS(2-3个时钟周期,用于决定正确的行地址)，CAS延迟时间 (2-3时钟周期,用于决定正确的列地址)，另外还需要1个时钟周期来传送数据，数据从DRAM输出缓存通过芯片组到CPU的延迟时间(±2个时钟周期)。一般的说明内存延迟涉及四个参数CAS（Column Address Strobe 行地址控制器）延迟，RAS（Row Address Strobe列地址控制器）－to－CAS延迟，RAS Precharge（RAS预冲电压）延迟，Act-to-Precharge（相对于时钟下沿的数据读取时间）延迟。其中CAS延迟比较重要，它反映了内存从接受指令到完成传输结果的过程中的延迟。大家平时见到的数据3—3—3—6中，第一参数就是CAS延迟（CL＝3）。当然，延迟越小速度越快。
CPU的时间观
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06-18 2970
简介 经常听到有人说磁盘很慢、网络很卡，这都是站在人类的感知维度去表述的，比如拷贝一个文件到硬盘需要几分钟到几十分钟，够我去吃个饭啦；而从网络下载一部电影，有时候需要几个小时，我都可以睡一觉了。 最为我们熟知的关于计算机不同组件速度差异的图表，是下面这种金字塔形式：越往上速度越快，容量越小，而价格越高。这张图只是给了我们一个直观地感觉，并没有对各个速度和性能做出量化的说明和解...
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HDFS中的文件在物理上是分块存储（Block），块的大小可以通过配置参数(dfs.blocksize）来规定，默认大小在Hadoop2.x版本中是128M，老版本中是64M。 那么，问题来了，为什么一个block的大小就是128M呢？ 默认为128M的原因，基于最佳传输损耗理论！ 不论对磁盘的文件进行读还是写，都需要先进行寻址！ 最佳传输损耗理论：在一次传输中，寻址时间占用总传输时间的1%时，本次传输的损耗最小，为最佳性价比传输！ 目前硬件的发展条件，普通磁盘写的速率大概为100M/S, 寻址时间一般
操作系统——磁盘管理
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所以读取100块的文件需要的时间为：（6*10+100+20）*100=18000ms。等待时间：为等待读写的扇区转到磁头下方的旋转延迟时间=100ms。寻道时间：是指磁头移动到磁道所需的时间=6*10。存取时间=寻道时间+等待时间。
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阅读： 2,136 内存寻址原理 在做网络安全事件分析的时候，都会遇到内存寻址的知识，例如上次跟大家分享的《 空指针漏洞防护技术》，就涉及到非法访问内存地址的问题。如果这个坎儿迈不过去，你就会迷失在代码中，更无从分析了。今天绿盟科技的安全技术专家就讲讲这个内存寻址的原理，文章分为上下两篇《内存寻址原理》及《内存寻址方式》。 随着信息化发展和数据处理能力需求的提高，对计算机
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03-30 1342
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第一讲 内存寻址
li_boxue的博客
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