CPU内部
寄存器组
速
cpu
主机内存般价部 储来格器说就主 、的，越高 器D存R速性速低储A缓M器能度；）冲（由越而S存R速高大储AM度，容、价量容格，度越来越量就影和越响价高了格；读来 容取衡量速C量越度ac。大。he一，这
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7
4.1.2 存储器系统中的主存
❖ 存取周期
连续启动两次独立的存储器操作（如读或写）所 需的最小间隔时间，通常存储周期大于存取时间。
❖ 存储器的带宽
它表示每秒从存储器进出信息的最大数量，单位为 字/秒或字节/秒或位/秒表示。如存取周期为500ns， 每个存取周期可访问16位，则它的带宽为32M位/秒。
第7章 存储器和存储系统 方连众
1
第7章 存储器和存储系统
❖ 存储器-----人类的记忆细胞
❖ 内存：
CPU可以直接控制的并可寻址的存储器
❖主发要展内：容：
从属的记忆部件现在计算机的核心
❖ ❖
目 待774前 解半...132 导的 决分几利体存 的层种用、的半存储问磁存导储设题盘储体芯备：、器存片：磁系储构带统器造、存光储盘系…统…
外存
(带cache的存储器层次)
4
4.1.2 存储器系统中的主存
❖ 主存储器是存储系统的主体。 ❖ 主存的组成：
由地址寄存器、地址译码、驱动电路、存储体、 读写电路和数据寄存器组成。
❖ 存储芯片和CPU芯片可通过总线连接.
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4.1.2 存储器系统中的主存
主存的基本组成
译码器
驱动器
存储体
地址寄存器
❖ 地址线是单向输入的，其位数与芯片容量有关。
❖ 数据线是双向的（有的芯片可用成对出现的数据线分别作输入或输 出），其位数与芯片数据位数有关。
❖ 地址线和数据线的位数可共同反映存储芯片的容量。
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第四章 存储器和存储系统
4.1 分层的存储器系统
4.2 几种半导体存储器
4.3 利用存储芯片构造存储系统 4.4 提高访问存储器速度的方法 4.5 外部存储器
写控制 读控制
❖4.2存.2储静芯态片R基A本M结(S构RAM)
❖❖地 数 选 读❖❖❖❖❖❖❖❖❖址据择写功引主地功引存有若RR当OA线线控时有读存 储能脚址能脚例例MM制称多写编 芯：：：：：：：：为个信址片用地用数控AD线有只00片片号来址来据制：的一有----选选都选引读引存容0--个输AD--定脚写脚储时存量97-或出C3存数存数芯，在表FS两控，F❖11储 取 储 取 片示工 时个H制KB4片单 决 单 决 工 读：作 系可By.读信2允ty元 存 元 存 作1/e条统编.写写号t3K称许e。 储 。 取件不址控B工;动字AOC×单 宽为工1E制作0E节K态-元 度8作逻；-，信选字-存AR数 。，辑选号择节大储1A目两与0择R（;小器M?/。个关起线输1;W(2信系DK多始K入,SBRB号。O数地/Y输,E;A负均1T为址、出MMWE逻为82BR，）)位4辑10输。时,，0低2R出0，21电DH068、条D，、平位WB地大4有R呈；、址.小效高116线4。少阻KK.B状B×,最态1大?
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4.1.2 存储器系统中的主存
❖ 半导体存储芯片的基本结构是采用超大规模集成电路制造工艺，可以 在一个芯片内集成具有记忆功能的存储矩阵、译码驱动电路和读写电
路等，
❖ 译码驱动能把地址总线送来的地址信号翻译成对应存储单元的选择信 号，该信号由驱动线路锁定对被选中单元的操作
❖ 读写电路包括读出放大器和写入电路，用来完成读写操作。 ❖ 存储芯片通过地址总线、数据总线和控制总线与外部连接。
源极 浮置栅 漏极 电极导体
----
----
0V
+5V
击穿电流
+ +- -+- + + -- - - - - - - - - - - - - - - - - - -
熔丝式PROM芯片 - - - -
----
(a) EPROM基晶片体管结构
二氧化硅 (b) EPROM 晶体管导通状态
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4.2 几种半导体存储器
地
存
数
址 A0...An
储
D0...Dm 据
❖ 半 了导具线 体有存记储忆器功芯能地 址 译 码片的是 存采储用矩存阵V储L、器S单I译制元码造驱工动艺电，数 据 控 制路在和一读个写芯电片线路内，集构成
成了可记忆、可寻址及可读写的记忆体。电 路片选线Βιβλιοθήκη ❖4.2.1 只读存储器ROM
4与.4 C提P高U的访匹问配存储器速度的方法
❖ 应4具.5有外的部存特储点器：
大量存储
快速存取
精确寻址
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7.1 分层的存储器系统
❖ 存储介质：
能够区分两种状态，用来存储“0”和“1”的物理元件。
❖ 性能指标：
速度、容量、价格
❖ 存储容量：
存储器可以容纳的二进制信息量
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4.1.1存储器的分层结构
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4.2.1 只读存储器ROM
❖ (1)掩膜ROM
BL0
WL0掩膜式：
BL1
BL2
二极管 ROM 行选
1 WL1
单
双极型 ROM 行选
Vdd
MOS ROM 行选
元
列选
列选
列选
WL2
行选
行选
行选
0
单WL3
元
列选
列选
列选
BL3
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4.2.1 只读存储器ROM
❖ (2)PROM
❖ (3)EPROM
浮置栅
读 地址总线
读 数据 写 总线 电 路
写 控制电路
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4.1.2 存储器系统中的主存
1．主存中的地址 Cpu读数据过程
通常，主存各存储单元的位置是由地址号来表示的，而地址 总线是用来指出存储单元地址号的
2．主存的性数能据寄存器 传数数据线据 主存的主要技术指标是存储容量和存储速度。 存储容量是指主cp存u 能存读控放命制二线令进制主代存码的总数 存储速度是由存取时间和存取周期来表示的。存取时间又是指 启动一次存地储地址地器地地寄址地址地址操地址存地址址地地址器地作址地址地址地址地（址地址地址地址地读址地址址地址地址地线址或地址地址地址址写地址址地址）址到完成该操作所需的全部时间 。存取时间分读出时间和写入时间两类。读出时间是从存储器 接收到有效地址开始，到产生有效数据输出所需的全部时间。 写入时间是从存储器接收到有效地址开始，到数据写入被选中 单元只所需的全部时间。