动态随机存取存储器DRAM发展方向：增大存储容量、提高访问速度。 ●存储容量——早期几十Kb(bit：二进位)→现在512Mb至几Gb ●访问速度——从几百ns→SDRAM的10ns→DDR、RDRAM最快1ns左右
ECC RAM对每个一定长度的二进制数都产生并存储一组附加的数据位， 称为校验和，即ECC码。
每次写入Cache的同时也写入主存，使主存与Cache对应单元的内容 始终保持一致。不会造成数据丢失，影响工作速度。
② 改进通写（Improve Write-Through）
若Cache写入后紧接着进行的是读操作，那么在主存写入完成前即 让CPU开始下一个操作，这样就不致于造成时间上的浪费。
3.1.3 高速缓冲存储器Cache （续）
2. Cache基本操作（续）
（1）读操作

◆命中Cache：则从Cache中读出数据送上数据总线，并立即进行下
一次访问操作；
◆未命中Cache：CPU就从主存中读出数据，同时Cache替换部件把 被读单元所在的存储块从主存拷贝到Cache中。
（2）写操作 ——三种Cache写入方法
① 通写（Write-Through）
2. Cache基本操作（续）
③ 回写（Write-Back） 只是在相应内容被替换出Cache时才考虑向主存回写：Cache行数据只 要在它存在期间发生过对它的写操作，那么在该行被覆盖（替换出 Cache）前必须将其内容写回到对应主存位置中；如果该行内容没有被 改写，则其内容可以直接淘汰，不需回写。这种方法的速度比通写法 快，被普遍采用。
缺点：块冲突概率高，当程序反复访问冲突块中的数据时，Cache 命中率急剧下降，Cache中有空闲块也无法利用。
3. 地址映射
直接映射的对应关系如图所示
（2） 全相联映射 全相联映射：主存中的每个块可映射到Cache中任意一个块的位置上 优点——具有相当高的Cache命中率 缺点——查找速度慢，数据块调入时存在复杂的替换策略问题 全相联映射的对应关系如图所示
未命中：如果被访问的单元内容不在Cache中，称为“未命中”，CPU直 接 访问主存，并将包含该单元的一个存储块的内容及该块的地址 信息装入Cache中；否则 置换——若Cache已满，则在替换控制部件控制下，按某种置换算法， 将从主存中读取的信息块替换Cache中原来的某块信息。
2. Cache基本操作
3.1.3 高速缓冲存储器Cache （续）
1. Cache工作原理（续）
判断：访问存储器时，CPU输出访问主存的地址，经地址总线送到Cache 的主存地址寄存器MA，主存-Cache地址转换机构从MA获得地址 并判断该单元的内容是否已经在 Cache中存储？
命中：如在则称为“命中”，立即把访问地址转换成其在Cache中的地址， 随即访问Cache存储器。
高速缓存操作的具体实现途径：CPU←→Cache←→主存。 ◆CPU←→Cache之间按行传输，一般一行为连续的256bit，即32个字节； ◆ Cache←→主存之间按页（又称块）传输，页的大小与Cache←→主存 之间地址映射方式相关，通常为256个字节的整数倍。
3.1.3 高速缓冲存储器Cache（续）
3.1.2 半导体存储器分类（续）
ROM存储器的发展过程就是不断方便用户使用的过程： 掩模ROM→PROM→Biblioteka PROM→E2PROM→FLASH。
静态随机访问存储器SRAM主要发展方向：提高访问速度与功能多样化。 ●提高速度——早期约300ns→现在只有几个甚至不到一个ns； ●功能多样化——支持突发操作的同步SRAM即SB SRAM作为二级高速缓存 L2 Cache使用，实现了与快速处理器的匹配。 支持缓冲操作的先进先出存储器FIFO 支持数据共享的多端口SRAM(即Multi-SRAM) 掉电时信息不丢失的非挥发随机存取存储器NV SRAM 高集成度类静态随机存取存储器PSRAM(Pseudo SRAM)
第三章 半导体存储器
3.1 存储器概述 3.2 静态随机存取存储器SRAM 3.3 动态随机存取存储器DRAM 3.4 只读存储器 3.5 非挥发随机存取存储器 3.6 存储器组织与管理
3.1 存储器概述 3.1.1 存储系统的分层结构 3.1.2 半导体存储器分类 3.1.3 高速缓冲存储器Cache 3.1.4 虚拟存储器
3. 地址映射
（1） 直接映射
直接映射：将主存中的块号(块地址)对Cache中的块数(块的总数)取模， 得到其在Cache中的块号。 相当于将主存的空间按Cache的大小分区，每个区内相同的 块号映射到Cache中的同一块号。
优点：直接映射最简单，块调入Cache时不涉及替换策略问题，地 址变换速度快。
3.1.1 存储系统的分层结构
主存-辅存层次 ：具有主存的较快存取速度又具有辅存的大容量 和低价格 解决存储器的容量问题。
高速缓存-主存层次 ：速度接近于Cache，而容量则是主存的容量 解决存储器的存取速度问题
微型计算机中存储子系统的分层结构如图所示
3.1.2 半导体存储器分类
存储器分类：按存储介质分—— 磁表面存储器（硬磁盘、软磁盘、磁带等）、 光盘存储器和半导体存储器。
3.1.3 高速缓冲存储器Cache
1. Cache工作原理
现在微机中均设置有一级高速缓存(L1 Cache)和二级高速缓存(L2Cache) Cache内容只是主存中部分存储数据块的副本，它们以块为单位一一对应
Cache使CPU访问内存的速度大大加快。 二级缓存存储系统的基本结构如图所示。
半导体存储器分类：按制造工艺分——MOS型和双极型两大类。 半导体存储器一般都是MOS型存储器。
MOS型半导体存储器分类：从应用角度分—— 只读存储器ROM和随机存取存储器RAM
ROM和RAM进一步细分如下表所示 表中类型还可进一步细分： 如兼有SRAM和DRAM共同优点的组合型半导体存储器iRAM， DRAM中专为图形操作设计的WRAM和SGRAM， ROM中又有串行和并行之分，等等。