03存储器和存储体系.ppt

第3章存储器和存储体系;§3.1存储器概述;2．按存取方式分类

随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)

存储器任何单元的内容均可按其地址随机地读取或写入，且存取时间与单元的物理位置无关。RAM主要用于组成主存。

只读存储器(ROM,ReadOnlyMemory)

存储器的内容只能随机地读出而不能随便写入和修改。ROM可作为主存的一部分，用于存放不变的程序和数据。ROM还可用作其它固定存储器，如存放微程序的控制存储器、存放字符点阵图案的字符发生器等。;顺序存取存储器(SAM,SequentialAccessMemory)

存储器所存信息的排列、寻址和读写操作均是按顺序进行的，没有唯一对应的地址，并且存取时间与信息在存储器中的物理位置有关。如磁带存储器。

直接存取存储器(DAM,DirectAccessMemory)

介于RAM和SAM之间的存储器。也称半顺序存储器。典型的DAM如磁盘，当进行信息存取时，先进行寻道，属于随机方式，然后在磁道中寻找扇区，属于顺序

方式。;3．按存储介质分类

磁存储器

由磁性材料制成的存储器。利用磁性材料的两个不同剩磁状态表示二进制的“0”和“1”。早期有磁芯存储器。现多为磁表面存储器，如磁盘、磁带等。

半导体存储器

用半导体器件组成的存储器。根据工艺不同，可分为双极型和MOS型。

光存储器

利用光学原理制成的存储器。通过激光束照在基体表面引起物理或化学的变化，记忆二进制信息。如光盘。;4.按信息的可保存性分类

易失性存储器

电源掉电后，信息自动丢失。

非易失性存储器

电源掉电后，信息仍能继续保存。;二、主存的组成与操作

1.几个概念

存储元件（存储元、存储位）

能够存储一位二进制信息的物理器件。存储元是存储器

中最小的存储单位。

作为存储元的条件：

①有两个稳定状态，对应二进制的“0”、“1”。

②在外界的激励下，可写入“0”、“1”。

③能够识别器件当前的状态。即可读出所存的“0”、“1”。;存储单元

由一组存储元件组成，可以同时进行读写。

存储体（存储阵列）

把大量存储单元电路按一定形式排??起来，即构成存储体。存储体一般排列成阵列形式，所以又称存储阵列。

存储单元的地址

存储体中每个存储单元被赋予的一个唯一的编号，该编号就是存储单元的地址。当访问某存储单元时，必须首先给出该存储单元的地址。;存储单元的编址

①按字节编址：相邻的两个单元是两个字节。

②按字编址：相邻的两个单元是两个字。;2.主存的基本组成;2n－1;3.1.2、存储器的主要性能指标

1．存储容量：

存储容量的表示：

①在以字节为编址单位的机器中，常用字节表示存储容量。

例如：4MB表示主存可容纳4兆个字节信息。

②对于存储器芯片，用存储单元数×每个单元的位数表示。

例如：512k×16位，表示主存有512k个单元，每个单元为

16位。;存储容量的主要计量单位：

1K

1M

1G

容量与存储器地址线的关系:

1K需要根地址线

1M需要根地址线

256M需要根地址线;2．速度

⑴访问时间TA（读写时间、存取时间）

从启动一次存储器存取操作到完成该操作所需的时间。

读出时间：从存储器接到有效地址开始到产生有效输出所需的时间。

写入时间：从存储器接到有效地址开始到数据写入被选中单元为止所需的时间。

⑵存取周期TM（存储周期、读写周期）

存储器相邻两次存取操作所需的最小时间间隔。;⑶带宽Bm（存储器数据传输率、频宽）

存储器单位时间内所存取的二进制信息的位数。

W：存储器总线的宽度。对于单体存储器，W就是数据总线的根数。

带宽的单位：KB/s，MB/s

提高存储器速度的途径

①提高总线宽度W，如采用多体交叉存储方式。

②减少TM，如引入Cache。;§3.2半导体随机存取存储器;3.2.1静态随机存取存储位元;每一个存储单位都由一个触发器构成，可以存储一个二进制位，每个触发器由6个MOS管构成。

存储原理：用晶体管导通与截止来表示0和1。

存储0：T0导通、T1截止

存储1：T0截止、T1导通

工作原理：

写