计算机组成原理_存储子系统-7-其它高性能存储器介绍.ppt

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1、4.7其它高性能存储器介绍常用来改进存储系统性能的措施：更高速主存或加长存储器字长多端口存储器采用多级Cache采用交叉存并行储器…1/12[主存速度与CPU处理速度存在差距]4.7.1双端口存储器低速主存无法为CPU提供快速服务。如需同时需要用访问2个主存单元时，更限制了CPU高速处理信息能力的发挥。为了使CPU缩短等待时间，通常采取一些加速CPU和存储器之间数据传输的特殊措施，如双端口存储器等。2/121、双端口存储器的逻辑结构双端口存储器：同一个存储器具有两组独立的读写控制线路，两个端口分别具有各自的地址线、数据线和控制线，可进行独立的存取操作。数据2数据1双

2、端口存储器地址1地址23/122、无冲突读写控制当两端口地址不同时，在两端口上进行读写，不会发生冲突，可同时进行读写。3.有冲突读写控制[问题]当两个端口同时存取同一存储单元时，会发生端口间的读写冲突。[解决方法]设置BUSY标志，采用仲裁逻辑，由芯片上的判断逻辑决定由哪个端口优先进行读写操作，而暂时关闭另一个被延迟的端口。4/121.单体多字并行存储器4.7.2并行存储系统存储体M（n×w位）地址寄存器W位W位…W位n×w数据选择多路选择器MBR数据总线5/12分体号2.多体交叉并行存储器(1)顺序编址方式00000000000100111101000001000

3、1011111100000100001101111M0M1M2M3110000110001111111体内地址地址格式：※有多个容量相同的独立存储模块；※模块中的存储单元，依次分配连续的地址码；6/12顺序编址方式的特点：①顺序访问地址连续的存储单元时，只能单模块工作（模块串行），其它模块处于空闲状态；②某个模块发生故障时，一般也不会影响其它模块正常工作，存储器容错性好；③通过增加存储分体的数量，来扩展存储器容量比较方便，存储器扩展性好；④模块之间是按串行方式工作的，会存储器的带宽受到限制；7/12(2)交叉编址方式M0M1M2M300000000000100001

4、0000011000100000101000110000111111100111101111110111111分体号体内地址地址格式：※有多个容量相同的独立存储模块；※连续地址被依次分配到不同模块中的存储单元；[特点]存取周期不变时，流水式并行访存能提高带宽；8/124.7.3相联(联想)存储器1.基本原理根据存储单元所存内容的一部分作为检索项(即关键字项)，去检索存储器，并对存储器中与该检索项符合的存储单元内容进行读出或写入。根据存储的内容进行寻址。寻址字段叫叫做关键字。存储的内容：关键字+数据，其中关键字是地址，数据则是被读写的信息。9/120…n-1m×n相联

5、存储器………0…0关键字寄存器屏蔽字寄存器输出存储器2.联想存储器的组成符合寄存器0m-110/12在计算机系统中，联想存储器(AssociativeMemory)主要用于存放需要快速查找的内容，如：虚拟存储器中存放段表、页表和快表等；在高速缓冲存储器中，相联存储器作为存放cache的行地址之用。3.联想存储器的应用11/12[例4-13]存储器按字节编址，虚地址空间大小为16M，主存地址空间大小为1M，页面大小为4KB。系统运行到某时刻，页表的部分内容和TLB的状态分别如表4-6所示，表中的页框号及标记字段为十六进制。请回答下列问题：（1）虚拟地址共有几位，哪几位

6、表示虚页号？物理地址共有几位，哪几位表示页框号（物理页号）？（2）虚地址001C60H和024BACH所在的页面是否在主存中？若在主存中，则该虚拟地址对应的物理地址是什么？若不在，则请说明理由。12/12