微机原理_第五章_存储器要点.ppt

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1、第五章存储器主要内容一、存储器的主要性能指标二、存储器的分类三、内存的基本组成四、存储系统的层次结构五、SRAM和DRAM六、存储器的接口设计七、cache八、虚拟存储器一、存储器的主要性能指标存储器性能指标主要有五项：容量、速度、功耗、可靠性、集成度。1、存储器容量2、存取速度3、功耗4、可靠性5、集成度1、存储器容量存储器容量:通常计算机编址单元是字节/字二个字节定义成一个字），存储器的容量是指一个存储器中单元总数，用字数或字节数表示。也可以用二进制位（bit）来表示。如64K字=64K×16位

2、，512KB（B表示字节）=512K×8位。外存为了表示更大的容量，采用MB、GB、TB等。其中:1KB=210B，1MB=220B，1GB=230B，1TB=240B2、存取速度存取速度：存储器的存取速度:是指访问（读/写）一次存储器所需要的时间。常用存储器的存取时间(MemoryAccessTime)和存储周期表示，MOS工艺的存储器存取周期数为数十--数百nS，双极型RAM存取周期最快可达10nS以下，一般存储周期略大于存取时间，其差别取决于主存的物理实现细节。3.功耗维持功耗操作功耗4.可靠

3、性指存储器对电磁场及温度等变化的抗干挠能力5.集成度指单位毫米芯片上集成的存储电路数二、存储器分类1．按用途分类2．按存储器存取方式不同3.按适用的机器类型1．按用途分类按存储器用途可以分为主存储器和辅助存储器。⑴主存储器（MainMemory）主存又称内存，用来存放计算机正在执行的或经常使用的程序和数据。CPU可以直接对它进行访问，一般是由半导体存储器构成，通常装在主板上，存取速度快，但容量有限，其大小受地址总线位数的限制。如在8086系统中，有20条地址总线，CPU可以寻址内存1MB空间，用来存

4、放系统软件及当前运行的应用软件。⑵辅助存储器（ExternalMemory）辅助存储器又称外存，是主存的后援，一般不安装在主机板上，属计算机的外部设备。辅存是为弥补内存容量的不足而配置的，用来存放不经常使用的程序和数据，需要时成批调入主存供CPU使用，CPU不能直接访问它。最广泛使用的外存是磁盘、光盘等。辅存容量大，成本低，所存储信息既可以修改也可以长期保存，但存取速度慢。外存需要配置专门的驱动设备才能完成对它的访问，如硬盘、软盘驱动器等。计算机工作时存储器工作情况：一般由内存ROM中引导程序启动系

5、统，从外存储器读取系统程序和应用程序，送到内存RAM中；程序运行时中间结果放在RAM中，程序运行结束时将结果存入外存。2．按存储器存取方式不同对内、外存储器进行进一步分类：⑴外存储器分类⑵内存储器按使用属性分类外存储器信息存取方式特点例如顺序存取存储器SAM以文件或数据形式按顺序存取磁带不同地址读/写需时间不同。容量大,价格低存取速度慢。直接存取存储器DAM先指向一个小区（如一个磁道），在小区内顺序检索存取信息时间与地址有关磁盘⑴、外存储器分类①顺序存取存储器SAM（SequentialAccess

6、Memory）②直接存取存储器DAM（DirectAccessMemory）⑵、内存储器按使用属性分类内存储器种类繁多，按使用属性分为:①随机存取存储器RAM（RandomAccessMemory）②只读存储器ROM（ReadOnlyMemory）随机存取存储器RAM（RandomAccessMemory）SRAM静态RAM(StaticRAM)DRAM动态RAM（DynamicRAM）IRAM组合RAMNVRAM非易失性随机读写存储器随机存取存储器RAM（RandomAccessM

7、emory）随机存取存储器RAM（RandomAccessMemory）：RAM也称读写存储器，对该存储器内部的任何一个存储单元，既可以读出（取），也可以写入（存）；存取用的时间与存储单元所在的物理地址无关；主要用作主存，也可作为高速缓存使用；通常说的内存容量均指RAM容量。一般RAM芯片掉电时信息将丢失，目前有内带电池芯片，掉电后信息不丢失的RAM，称为非易失性RAM（NVRAM）。微机中大量使用MOS型（按制造工艺分成MOS型和双极型）RAM芯片。按集成电路内部结构不同，RAM又可以分为静态RA

8、M和动态RAM。随机存取存储器RAM分类表内存特点用途用作主存高速缓存RAM细分SRAM静态RAMDRAM动态RAM信息存取方式掉电时信息丢失，存取时间与物理地址无关集成度低，结构复杂，功耗大，不需刷新，速度非常快，读（取）/写入（存）（六个MOS管组成1位）读/写（一个晶体管、电容组成1位）信息10-3或10-6mS后自动消失必须周期性地刷新，集成度高，成本低，功耗低，必须外加刷新电路。PC机标准存储器IRAM组合RAM读/写，刷新逻辑电路和DRAM集成在一起，动态