第5章 存储器综述.ppt

第5章 存储器;5.1存储器的分类;1. 内部存储器 内部存储器(简称内存)，又称主存储器(简称主存) 2. 外部存储器 外部存储器(简称外存)，又称辅助存储器(简称辅存) 3. 高速缓冲存储器Cache Cache位于内存和CPU之间，用来存放正在执行的程 序和数据，以便CPU能快速地使用它们。 ; 1. 随机存取存储器 随机存取存储器(简称RAM)，又称为读写存储器，CPU 在运行过程中可以随机地、个别地对任意一个存储单元进行 读或写，关闭电源后RAM中存储的信息会全部丢失，故具有 易失性。 2. 只读存储器 只读存储器(简称ROM)，其特点是在运行过程中存储 器的内容只能随机读出而不能写入，就是说ROM中信息一旦 固化进去以后，不因停电而消失，故又称为非易失性存储器。;3. 顺序存取存储器 顺序存取存储器(简称SAM)。SAM的内容只能按某种 顺序存取，存取时间的长短与信息在存储体上的物理位置 有关，所以SAM只能用平均存取时间作为衡量存取速度的 指标。 4. 直接存取存储器 直接存取存储器(简称DAM)，它既不像RAM那样能随 机地访问任一个存储单元，也不像SAM那样完全按顺序存 取，而是介于两者之间。 ;1．磁芯存储器 采用具有矩形磁滞回线的铁氧体磁性材料制成，利用 两种不同的剩磁状态表示“1”或“０”。 2．半导体存储器 采用半导体器件制造的存储器，从器件组成的角度， 可分为单极型存储器和双极型存储器两种。 ;3．磁表面存储器 磁表面存储器是在金属或塑料基体上，涂一层磁性 材料，用磁层存储信息，常见的有磁盘、磁带等。多用 作外存。 4．光存储器 光存储器(简称光盘)，是一种利用激光技术存储信 息的装置。特别适合于多媒体应用技术发展的需要，是 目前使用非常广泛的外存。 ;5.2 存储器的主要指标;5.2 存储器的主要指标; 如某存储器芯片中含有4096个存储单元，每个单元存放一个8位的二进制数，则称该芯片的存储容量是4096×8位，或4KB×8位。 目前使用的存储容量达兆字节MB、千兆字节GB、兆兆字节TB或更大的存储空间。 存储容量各层次之间的换算关系为： 1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB ; （2）存取速度 存储器芯片的存取速度是用存取时间来衡量的。它是指完成一次存储器读/写操作所需要的时间，故又称读写时间。具体是指存储器从接收CPU发来的地址起，到从该地址取出或存入一个数据为止所需要的时间。 （3）可靠性 可靠性是指存储器对电磁场、温度变化等因素造成的干扰的抵抗能力(亦称电磁兼容性)，以及高速使用时也能正确存取的能力(亦称动态可靠性)。它是用平均故障间隔时间MTBF(Mean Time Between Failure)来衡量的。MTBF可以理解为两次故障之间的平均时间间隔。; （4）体积和功耗 从使用的角度讲，人们还往往希望存储器的体积小、重量轻、功耗低，因而存储器的集成度和功耗也是人们所关心的指标。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减少功耗，特别要减少“维持功耗”。 （5）性能价格比 存储器的价格既包括存储元件本身的价格，也包括为该存储器服务的外围电路的价格。存储器总价格正比于存储容量，反比于存取速度。通常主存的价格较高，辅存的价格则低得多。 容量、速度、价格三个指标之间是相互制约的。; ; ◆写操作：当地址译码器置选择线为高电平选中基本存储电路，使VF5、VF6导通，写入信号从读/写线输入。 ?如要写“1”，则读/写1为高电平，读/写0为低电平，通过VF5、VF6与A、B两点相连，则Ａ＝“1”，Ｂ＝“０”，使VF1截止，VF2导通。而当写入信号和地址译码信号消失后，VF5、VF6截止，该状态仍能保持。 ?如要写“０”，读/写1为低电平，读/写0为高电平，使VF1导通，VF2截止，只要不掉电，这个状态也会一直保持，除非重新写入一个新的数据。; ◆读操作：对所存的内容读出时，仍由地址译码器送来高电平选中基本存储电路，使VF5、VF6管导通，于是VF1的状态被送到读/写1上，而VF2的状态送到读/写0上，这样就读取了所保存的信息。 这种存储电路的读出过程是非破坏性的，即信息在读出之后，原存储电路的状态不变。;2. DRAM基本储存电路;该存储电路中只有一个门控管VF，信息存放在分布电容C上，当C充有电荷时，表示其存储的信息为１