2019年 微机原理第四章存储器 ppt课件.ppt

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1、第四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，512KB（B表示字节）=512K×8位。外存为了表示

2、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

3、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

4、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

5、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（SequentialAccessMemory）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（Rando

6、mAccessMemory）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（RandomAccessMemory）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

7、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RAM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。

8、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