《计算机存储与外设》 2主存储器
计算机应该由玻璃构成,因为它到处都是瓶颈。
------Alan Clements
简而言之,主存储器保存一些数据直到Cache需要这些数据或者关闭了计算机电源。
虽然存储器的速度逐年提升,但是现代处理器的提升速度更快,这导致存储器系统成为现代处理器的一大瓶颈。
一些常见名词的介绍:
存储器参数
需要注意的注意是64位机,32位机主要是由CPU寄存器位数决定的。
存储器的主要时间参数是其读访问时间,写访问时间和周期时间,周期时间是两个连续的存储器访问之间的最小间隔时间。
SRAM
数据写入位元时,将要写的一位数据及其取反值分别放在Data和!Data信号线上发出读/写信号。反向器节点A和B被修改为所期望的值,当读/写信号为低电平时保持写入的数据。当进行读操作时,首先发出读/写信号,使反向器的输出与数据信号线连接,然后读取A节点的电平信号即可。
一个反相器需要2个串联的晶体管实现。所以每个静态位元需要6(2+2+1+1)个晶体管实现。而动态存储位元只需要1个晶体管即可。但是静态存储器访问速度快于动态存储器。
下面为SRAM的读周期时序图
SRAM的写周期时序图
写周期往往比读周期复杂。
动态随机访问存储器(DRAM)工作原理很简单。数据以存储在晶体管之中的静电荷形式保存。材料不带电时,电子数等于质子数,而如果电子过多,带负电,电子过少,带正电。在微小电容上有极性还是没有极性可以存储一个比特。