存储器尽次结构 对存储器的要求是: 容量大,速度快,成本低 为解决三者之间的矛盾,目前通常采用多级存储器体系结构, 即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。 寄存器 Cache 主存储器 辅助存储器 计算机组成原理
计算机组成原理 11 存储器层次结构 容量大，速度快，成本低。 • 为解决三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构， 即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。 • 对存储器的要求是： 寄存器 Cache 主存储器 辅助存储器
存储器的用途和特点 名称 简称 用途 特点 高速缓冲 高速存取指令和数据 存取速度快,但存 存储器 Cache 储容量小 主存储器主存 存放计算机运行期间的存取速度较快,存 大量程序和数据 储容量不大 外存储器外存存放系统程序和大型数据存储容量大,位成 计算机组成原理 12
计算机组成原理 12 名 称 高速缓冲 存储器 主存储器 外存储器 简称 Cache 主存 外存 用 途 高速存取指令和数据 存放计算机运行期间的 大量程序和数据 存放系统程序和大型数据 文件及数据库 特 点 存取速度快，但存 储容量小 存取速度较快，存 储容量不大 存储容量大，位成 本低 存储器的用途和特点
生存储器的技术指标 存储容量;存取时间(存储器访问时间)、存储周期 和存储器带宽;可靠性;功耗及集成度。 指标 含义 表现 单位 存储容量 在一个存储器中可以容纳存储空间的大字数, 的存储单元总数 小 字节数 存取时间肩动到完成次存储器操作主存的速度 n S 存储周期 连续启动两次操作所需间主存的速度 隔的最小时间 存储器带宽单位时间里存储器所存取数据传输速率位物 计算机组成原理 13
计算机组成原理 13 主存储器的技术指标 存储容量；存取时间(存储器访问时间）、存储周期 和存储器带宽；可靠性；功耗及集成度。 指 标 存储容量 存取时间 存储周期 存储器带宽 含 义 在一个存储器中可以容纳 的存储单元总数 启动到完成一次存储器操作 所经历的时间 连续启动两次操作所需间 隔的最小时间 单位时间里存储器所存取 的信息量 表 现 存储空间的大 小 主存的速度 主存的速度 数据传输速率 技术指标 单 位 字数， 字节数 ｎｓ ｎｓ 位/秒， 字节/秒
可靠性主存储器的可靠性通常用平均无故障时间MTBF ( Mean time between failures)来表征。MBF指连 续两次故障之间的平均时间间隔。显然,MTB越长 ,意味着主存的可靠性越高, 功耗作为目前的主存储器的主体的半导体存储器的功耗包 括“维持功耗”和“操作功耗”,应在保证速度的前 提下 尽可能地减小功耗,特别是要减小“维持功耗” ·集成度所谓集成度是指在一片数平方毫米的芯片上能集成 多少个存储单元,每个存储单元存储一个二进制位, 所以集成度常表示为位/片 计算机组成原理 14
计算机组成原理 14 •可靠性 主存储器的可靠性通常用平均无故障时间 MTBF (Mean Time Between Failures)来表征。MTBF指连 续两次故障之间的平均时间间隔。显然，MTBF越长 ，意味着主存的可靠性越高， • 功耗 作为目前的主存储器的主体的半导体存储器的功耗包 括“维持功耗”和“操作功耗” ，应在保证速度的前 提下 尽可能地减小功耗，特别是要减小“维持功耗” 。 • 集成度 所谓集成度是指在一片数平方毫米的芯片上能集成 多少个存储单元，每个存储单元存储一个二进制位， 所以集成度常表示为位/片
SRAM存储器 DRAM存储器 主存储器组成实例 高性能的主存储器 计算机组成原理 15
计算机组成原理 15 SRAM存储器 DRAM存储器 主存储器组成实例 高性能的主存储器