计算机硬件技术-3(存储器).pdf

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1、章4.存储器12010–秋HOU.FY章4的主要内容1存储器概述2存储器技术3标准的存储器系统－－内存条4定制的存储器系统－－内存简单连接22010–秋HOU.FY节1.存储器概述32010–秋HOU.FY1.存储系统存储系统用来存储计算机工作时使用的信息（程序和数据）的部件正是因为有了存储器，计算机才有信息记忆功能存储系统分类内部存储器（简称内存或主存）外部存储器（简称外存）本章主要是讲解“内部存储器/RAM”42010–秋HOU.FY1.存储系统存储系统具有典型的层次结构快而小慢而大52010–秋HOU.FY2.内存储器（Memory）作用

2、内存的作用是暂时存放正在执行的程序、原始数据、中间结果和运算结果内存实际容量的大小严重影响整机的性能Max＝4GB/64GB微机的典型配置如256MB/512MB/1GB有些软件的运行，比如大型数据库管理系统，需要很大的内存容量支持62010–秋HOU.FY2.内存储器（Memory）类型RAM（SRAM、DRAM）ROM（PROM、EPROM）等等不同的类型适用的场合不同，如•SRAM：用于构造Cache子系统，或者用于构造小容量的内存系统•DRAM：用于构造大容量的内存系统，是内存条的组成芯片•EPROM：存放固化的程序，如BIOS720

3、10–秋HOU.FY3.主要指标存储容量存储器可以容纳的二进制信息以地址的编制数与存储字位数表示如•64KB＝64K×1Byte•1Mb＝1M×1bit•不能随意组合，如1Mb不能用作128KB82010–秋HOU.FY3.主要指标存储速度存取时间TA（AccessTime）：•从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间•取决于内存储器的具体结构和工作机制存储周期TMC（MemoryCycle）：•启动两次独立的存储操作之间所需要的最小时间间隔•一般情况：存储周期>存取时间92010–秋HOU.FY3.主要指标可靠性平均故障间隔时间MTBF（

4、MeanTimeBetweenFailures）采用纠错编码来延迟MTBF错误校验奇偶校验（Parity）ECC（ErrorCheckingandCorrecting）•检错能力•检错＋纠错能力•一般只能纠正1bit错误，用于高可靠性要求的系统102010–秋HOU.FY4.内存管理说明8088：（前已述）1MB划分为16个64KB的段•地址生成的过程已在处理器一章中描述80386～P4：由于引入了“分段-分页”过程，内存管理复杂（这其中涉及的细节不讲述）•物理存储器空间：4GB/64GB•虚拟存储器空间：64TB需要注意的是：8088以字节为单

5、位存取，而80386以上则采用更大宽度（见下页图）112010–秋HOU.FY4.内存管理803864×1GB=4GB122010–秋HOU.FY4.内存管理Pentium132010–秋HOU.FY节2.存储器技术142010–秋HOU.FY1.SRAMSRAM单元结构以双稳态触发电路为基础，通过有源电路保持存储器中的信息优点：存取速度快（几ns）、无刷新电路、接口简单缺点：功耗大、容量小、成本高适用于作Cache，或者小容量内存系统T1截止，则A为高，则T2更加导通，则B更低，则T1更截止相反为T2截止读出：选择线为高打开T5，I/O端输出A的

6、值152010–秋HOU.FY1.SRAMSRAM芯片内部以矩阵的形式组织162010–秋HOU.FY2.DRAMDRAM单管单电容，依赖电容的电荷有无表示“1or0”在没有外部支持逻辑的情况下不能无限制地保持数据为了保持数据必须周期地刷新速度慢（相对）;容量大地址线多，为保持芯片封装尽可能小，地址引线比实际需要的引线少一半172010–秋HOU.FY2.DRAMDRAM芯片Intel2164－－64K×1b182010–秋HOU.FY2.DRAMDRAM芯片4个128×128的存储矩阵芯片上只有8条地址线，要求地址分高位和低位分时地送

7、入，这两部分地址即为行地址和列地址行、列地址在送入芯片后，用行选通和列通信号分别将它们送入行、列锁存器行地址RA6~0和列地址CA6~0同时加在4个存储矩阵上1:4IO门电路由RA7和CA7控制，选中一个单元读出放大器就是刷新放大器行地址选中4个存储矩阵中的各一行，进行刷新必须保持行地址定时尽可能短，以便建立列地址以满足存储器周期时间要求，也必须使它保持足够长的时间以满足建立和保持时间要求（刷新）192010–秋HOU.FY3.elseROM掩模生产PROM一次编程EPROM紫外可擦除EEPROM电可擦除202010–秋HOU.FY3

8、.elseFLASH