计算机存储器系统

存储器的分类
依照存储介质的功效及运用办法区别,存储器的分类办法也区别,分类如图所示吖。
图 存储器的分类
1.按在盘算机体制中的结局分类
(1)主存储器简称为主存或者内存,主存储器速率快,但容量较小吖。她用来寄存盘算机运转时现在实行的程-序和数据,CPU能够直-接对主存内的单元举行读写操做吖。
(2)辅佐存储器简称为外存,位于体制主机的外面,辅佐存储器速率慢,容量大吖。她平时用来寄存体制程-序和大型数据文件集数据库,当必-要处置这些信息时,CPU要先将她们调入主存后,才命运用吖。
(3)高速缓冲存储器(Cache)是为理处置CPU和主存之中速率不结婚而采用的一项主要技术吖。Cache是介于CPU和主存之中的小容量存储器,但存取速率比主存快吖。Cache能高速地向CPU供应指令和数据,从而加速了程-序的实行速率吖。
2.按存储介质分类
(1)半导体存储器存储元件由半导体器件组成的吖。当代半导体存储器都用超大片集成电路工艺制成芯片,其利益是体积小.功耗低.存取时刻短吖。
(2)磁表-面存储器磁表-面存储器是在金属或者塑料基体的表-面上涂一层磁性原料做为纪录介质,工做时磁层随载磁体高速运转,用磁头在磁层上举行读写操做,故称为磁表-面存储器吖。
(3)光盘存储器光盘存储器是运用激光在纪录介质(磁光原料)上举行读写的存储器,拥有非易失性的特色吖。
3.按存储器的读写功效分类
(1)随机存储器RAM(Random Access Memory)是指CPU在运转历程中能够随机地.个体地对随意一位存储单元举行读/写的存储器吖。封锁电源后RAM存储器中存储的信息有丢弃,故拥有易失性吖。RAM主要用来寄存种种输人.输入数据及中心结局,并可与外存调换信息和做客栈用,盘算机中的内存主要由RAM组成吖。
(2)只读存储器ROM(Readonly Memory)是指在平时工做情形下只能读出信息,而不行以写入信息的存储器吖。ROM的特色是非易失性,所存储的信息一经写入,能够恒久保留,不受电源断电的影响吖。ROM经常使用来寄存那些没必-要要更改的信息吖。
(3)串行存储器(Sequential Access Memory)根据物理职位先后顺着纪律会见的存储器称为串行存储器吖。磁带.电荷耦合器件(CCD)等属于串行存储器,如果是半导体芯片组成的串行存储器,那么引脚就对比少,体积一样也小吖。
4.按信息的可保留性分类
断电后存储信息即消逝的存储器,称易失性存储器吖。如RAM即是易失性存储器吖。断电后信息依然保留的存储器,称非易失性存储器吖。ROM.磁表-面存储器和光存储器等全是非易失性存储器吖。
5. 按读出数据的办法分辩另有关联存储器,她与通例的存储器只运用位置到指定单元读出数据区别,读出数据的有用性还取决于读出的内容或者部-分内容吖。

存储器体制的条理结构
所谓存储体制的条理结构,是把种种区别存储容量.区别存取速率的存储介质,根据肯定的体制结构组织起身,使所寄存的程-序和数据按条理疏散在由区别存储介质组成的存储体制中吖。以知足盘算机体制对存储器的乞求,即容量大.速率快.本低吖。
平时将存储器分为高速缓冲存储器.主存储器和辅佐存储器吖。存储体制的条理结构如图所示吖。
存储器的分层结构
高速缓冲存储器(Cache)吖。是介于CPU与主存储器之中的一级或者两级高速缓存吖。高速缓存由双极型静态RAM组成,存取速率与CPU速率处于统一位数目级,但其价较高.功耗大.集成度低,因此不适适用做大容量的存储器吖。高速缓存中寄存CPU最近几天会见和将要会见的指令和数据吖。
主存储器吖。一样平常由MOS型消息RAM组成,因其集成度高.功耗低,因此用来存储经常运用的数据或者程-序吖。
辅佐存储器(外存)吖。是存取速率对应较慢但存储容量较大的一类存储器,用来存储不太经常使用的大部-分程-序和数据吖。外存只与内存调换信息吖。
主存与辅存条理结构知足了存储器大容量和低本的需要,Cache与主存条理的速率靠近于Cache,是处置存取速率的主要办法吖。CPU能直-接会见的存储器为内存(高速缓冲存储器和主存储器),CPU不行以直-接会见外存储器,外存储器的信息必须调入内存后才气由CPU举行处置吖。
主存储器的技术指-标
主存储器的功效指-标重如果存储容量.存取时刻.存储周期和存储器带宽吖。
1.存储容量
在一位存储器中能够包容的两进制信息总量平时称为该存储器的存储容量,存储容量越大,则体制能够或者者保留的信息量就越多,盘算机体制的功效就越强吖。存储容量用存储器所能回忆的所有字数和字长这两个参数的乘积来表现吖。即存储容量=存储字数×字长
存储容量用字节(Byte)表现,经常使用的单元有KB.MB.GB.TB,这个内里,1KB=210B,1MB=220B,1GB=230B,1TB=240B吖。
2.存取时刻Ta
信息存入存储器的操做称为“写拉”操做,从存储器取出信息的操做称为“读拉”,读写操做统称为“会见拉”操做吖。存取时刻是指从启动一次存储器操做到完结该操做所经验的时刻吖。
3.存取周期Tm
存取周期又称读写周期或者会见周期,她是指存储器举行一次一切地读写操做所需的所有时刻,即连续两次会见存储器操做之中所必-要的最短时刻吖。
存取周期平时比存取时刻大吖。这是由于,关于损坏性读出办法工做的消息存储器,在每一次读操做时,本有信息被损坏,必须把读出信息重新写入一开始的存储单元加以恢复,这使得存取周期Tm即是读出时刻和写入时刻之和Tm=2Ta吖。而关于非损坏性读出而没必-要要重写的半导体存储器来说,也另有一段路线的“恢复时刻拉”或者延迟,惟有使存储器恢复稳固的内里状态,才气有掌握地对存储器举行下一次会见吖。
4.存储器带宽Bm
单元时刻可写入存储器或者从存储器取出信息的最大数目,称为数据传输率或者称为存储器传输带宽Bm吖。即Bm=W/Tm
这个内里,存储周期的倒数l/Tm是单元时刻(每一秒)内能读写存储器的最大次数吖。W表现存储器一次读取数据的宽度,登位数,也即是存储器传输数据的宽度,平时以每一秒读出几多个MB来表现吖。


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