文档介绍：存储系统
第 6 章
概述
存储器的层次结构
存储器的分类
存储器的基本组成
RAM随机存储器
静态RAM
动态RAM
动态RAM的刷新
ROM只读存储器
掩膜只读存储器(MROM)
可编程的只读存储器(PROM)
可编程、擦除的
只读存储器(EPROM)
闪速存储器
存储器的设计与控制
常用的译码电路
内存容量扩充
设计实例
Cache高速缓冲存储器
高速缓存工作原理
替换策略
Cache读/写
虚拟存储器
基本原理
虚拟存储的实现
内存技术的发展
内存的技术特点
内存的硬件新技术
概述
存储器的层次结构
教学进程
存储器分类表:
存储器
主存储器
随机存储器(RAM)
只读存储器(ROM)
双极型半导体存储器
MOS存储器(静态、动态)
可擦除可编程只读存储器EPROM,EEPROM
掩膜型只读存储器MROM
辅助存储器
磁盘(软盘、硬盘、盘组)存储器
磁带存储器
光盘存储器
缓冲存储器
存储器的分类
●按存储器在计算机系统中的作用分类:
(1)高速缓冲存储器:
★cache是解决存取速度的重要方法;
★在CPU和主存中间设置高速缓冲存储器,
★构成高速缓存(cache)-主存层次,
要求cache在速度上能跟得上CPU的要求。
(2)内存储器: 主存或内存。
★它具有与CPU相匹配的存取速度,
★ CPU与主存可以直接交换数据。
(3)外存储器:辅存或外存。位于主机之外,
★具有较大容量,存取速度相对较慢。
教学进程
存储器的分类
教学进程
●按存取方式分类:
(1)随机存取存储器RAM:可随机读/写存储器中的任何存储单元的内容,且读写时间与存储单元的物理位置无关。
(2)只读存储器ROM: ROM在制作时将信息写入,其后所存储的内容只能读出而不能写入。
(3)顺序存取存储器SAM:SAM所存储的字或记录块按顺序存放和读出。信息记录格式以记录块(或数据块)为单位,加上间隔和标志区顺序排列若干记录块组成记录文件。
(4)直接存取存储器DAM:DAM是在存取信息时先指向存储器中的一个小的区域(如磁盘上的一个磁道),然后再在这一小区内进行顺序检索。它是顺序存取和随机存取的结合。
●按存储介质分类:
(1)磁介质存储器:用磁性材料制造的存储器。
如磁盘、磁带等。
优点:存储容量大、成本低、存储信息不易丢失
缺点:体积大、存取速度慢。
(2)半导体存储器:用半导体器件组成的存储器。
优点:集成度高、体积小、容量大、存取速度快。
(3)光存储器:
由激光束在光盘的表面形成不同的刻痕而保存信息,
读出时用激光束照射盘面,依靠盘面反射光强度的不同来读取信息。
教学进程
存储器的分类(续)
●按信息的可保存性分类:
(1)易失性存储器:
断电后所存信息消失。
半导体随机存储器RAM是易失性存储器。
(2)非易失性存储器:
断电后仍然可以保存原来存储的信息而不丢失。
而磁带和磁盘等磁表面存储器,属非易失性存储器。
教学进程
存储器的分类(续)
存储器的基本组成
1. 内存储器的存储单元
教学进程
位:二进制数的最基本单位,
也是存储器存储信息的最小单位。
存储字:一个二进制数由若干位组成,当这个二进制数作为一个整体存入或取出时这个二进制数称为存储字。
存储单元或内存单元:存放存储字的内存空间
存储体:大量存储单元的集合构成
在大多数计算机系统中,内存是以字节为单位编址的。
RAM随机存储器
RAM存储器包括
教学进程
MOS型RAM又分
双极型 RAM:速度很快、功耗大容量小
MOS 型 RAM:功耗小、容量大(静态MOS除外)
静态 RAM,即SRAM:依靠双稳态电路内部交叉反馈的机制存储信息。功耗较大,速度快,作Cache。
动态 RAM,即DRAM:依靠电容存储电荷的原理存储信息。功耗较小,容量大,速度较快,作主存。
(1)组成
T1、T3:MOS反相器
Vcc
触发器
T3
T1
T4
T2
T2、T4:MOS反相器
T5
T6
T5、T6:控制门管
Z
Z:字线,选择存储单元
位线,完成读/写操作
W