Bài giảng Kiến trúc máy tính (Computer Architecture) - Chương 5: Hệ thống nhớ

Chia sẻ: Bạch Nhược Đông | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:82

Thêm vào BST

Báo xấu

32
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kiến trúc máy tính (Computer Architecture) - Chương 5: Hệ thống nhớ cung cấp cho học viên những kiến thức tổng quan về hệ thống nhớ, các đặc trưng của hệ thống nhớ, phân cấp hệ thống nhớ, bộ nhớ chính, bộ nhớ đệm, bộ nhớ ngoài,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kiến trúc máy tính (Computer Architecture) - Chương 5: Hệ thống nhớ

Chương 5 HỆ THỐNG NHỚ 1
Nội dung  Tổng quan về hệ thống nhớ  Bộ nhớ chính  Bộ nhớ đệm  Bộ nhớ ngoài 2
5.1 Tổng quan về hệ thống nhớ 1. Các đặc trưng của hệ thống nhớ 2. Phân cấp hệ thống nhớ 3
5.1 Tổng quan về hệ thống nhớ 1. Các đặc trưng của hệ thống nhớ 4
1. Các đặc trưng của hệ thống nhớ  Dung lượng (Capacity) 0  Số lượng từ nhớ (Number of words) 1  Số byte nhớ (Number of bytes) 2 Dung lượng = 2n. W0 (bytes) Độ dài của một từ nhớ Số lượng từ nhớ (1, 2 hoặc 3 bytes) 2n - 1 5
1. Các đặc trưng của hệ thống nhớ  Dung lượng (Capacity) 1 byte = 8 bits 1 kilobyte (KB) = 210 Bytes 1 megabyte (MB) = 210 KB 1 gigabyte (GB) = 210 MB 1 terabyte (TB) = 210 GB 6
1. Các đặc trưng của hệ thống nhớ  Hiệu năng (Performance)  Thời gian truy nhập (Access time):  Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (random-access memory): Access time là thời gian từ khi phát ra địa chỉ ô nhớ cho tới khi dữ liệu được ghi/đọc vào/từ ô nhớ đó  Bộ nhớ truy cập không ngẫu nhiên (non-random-access memory): Access time là khoảng thời gian cần thiết để định vị đầu đọc/ghi ở vị trí mong muốn  Chu kỳ nhớ (Cycle time): Là khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần truy nhập kế tiếp  Tốc độ truyền (Transfer rate): là tỉ lệ dữ liệu được ghi/đọc vào/từ bộ nhớ trong một chu kỳ xung nhịp 7
1. Các đặc trưng của hệ thống nhớ  Đơn vị truyền (Unit of Transfer):  Từ nhớ (Word)  Khối nhớ (Block) 8
1. Các đặc trưng của hệ thống nhớ (tiếp)  Phương pháp truy nhập (Access Method):  Tuần tự (Sequential)  Trực tiếp (Direct)  Ngẫu nhiên (Random)  Kết hợp (Associative) 9
1. Các đặc trưng của hệ thống nhớ (tiếp)  Các đặc tính vật lý (Physical Characteristics)  Khả biến/không khả biến (Volatile/nonvolatile)  Xóa được/không xóa được (Erasable/nonerasable) 10
1. Các đặc trưng của hệ thống nhớ (tiếp)  Tổ chức (Organization)  Đơn vị nhớ cơ bản của bộ nhớ bán dẫn là phần tử nhớ: Điều khiển Điều khiển ghi đọc Dout Chọn Phần tử Din Chọn Phần tử nhớ nhớ  Thông thường bộ nhớ được tổ chức thành module với dung lượng xác định  Ví dụ: 256 KB  218 từ nhớ 1 Byte 1 MB  220 từ nhớ 1 Byte  Có thể kết hợp nhiều modules nhớ để tăng dung lượng 11
2. Phân cấp hệ thống nhớ CPU Bộ Bộ Tập nhớ Bộ nhớ thanh Cache nhớ ngoài ghi chính Nhanh hơn Chậm Dung lượng Dung lượng nhỏ lớn 12
5.2 Bộ nhớ chính 1. Phân loại 13
ROM (Read Only Memory)  Bộ nhớ chỉ đọc  Bộ nhớ không khả biến (nonvolatile)  Lưu trữ các thông tin sau:  Thư viện các chương trình con  Các chương trình điều khiển hệ thống (BIOS)  Vi chương trình 14
ROM mặt nạ  Thông tin được ghi khi sản xuất  Rất đắt Ma trận nhớ +E Phần tử nhớ A1 W0 A1 A0 D3 D2 D1 D0 A0 W1 Dây từ 0 0 0 1 0 1 W2 Dây bit 0 1 1 0 1 1 W3 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 Mạch đầu ra Mạch giải mã D3 D2 D1 D0 15
PROM (Programmable ROM)  PROM (Programmable ROM)  Tại những nơi giao nhau giữa dây từ và dây bit đều có các Tranzistor nối với các cầu trì (cầu trì được nối bit nhớ có giá trị 1, cầu chì ngắt bit nhớ có giá trị 0)  Cần thiết bị chuyên dụng để ghi bằng chương trình  chỉ ghi được một lần +E 16
EPROM (Erasable PROM)  Cần thiết bị chuyên dụng để ghi bằng chương trình  Ghi được nhiều lần  Trước khi ghi lại, xóa bằng tia cực tím Floating Gate G S D N N P 17
EEPROM (Electrically Erasable PROM)  Cửa nổi có thêm một kênh thoát  Xóa bằng điện Floating Gate G S D N N Kênh thoát P 18
RAM (Random Access Memory)  Bộ nhớ đọc-ghi (Read/Write Memory)  Khả biến (volatile): Mất điện mất dữ liệu  Lưu trữ thông tin tạm thời  Có hai loại:  SRAM (Static RAM)  DRAM(Dynamic RAM) 19
SRAM  Các bit được lưu trữ bằng các Flip-Flop  thông tin ổn định  Cấu trúc phức tạp  Dung lượng chip nhỏ  Tốc độ nhanh  Đắt tiền  Dùng làm bộ nhớ cache 6 Tranzistor trong một phần tử nhớ 20