【計算機基礎(chǔ)Ep30】唐朔飛計算機組成原理教材梳理(十九):P103提高訪存速度的措施

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第四章 存儲器
4.2主存儲器
4.2.7提高訪存速度的措施
提高訪存速度的措施:
尋找高速元件;
采用層次結(jié)構(gòu);
調(diào)整主存的結(jié)構(gòu)。
a.單體多字系統(tǒng)
原理:由于程序和數(shù)據(jù)在存儲體內(nèi)是連續(xù)存放的,因此CPU訪存取出的信息也是連續(xù)的,如果可以在一個存取周期內(nèi),從同一地址取出4條指令,然后再逐條將指令送至CPU執(zhí)行,即每隔1/4存取周期,主存向送一條指令,這樣顯然增大了存儲器的帶寬,提高了單體存儲器的工作速度。
前提:指令和數(shù)據(jù)在主存內(nèi)必須是連續(xù)存放的,一旦遇到轉(zhuǎn)移指令,或者操作數(shù)不能連續(xù)存放,這種方法的效果就不明顯。
b.多體并行系統(tǒng)
定義:多體并行系統(tǒng)就是采用多體模塊組成的存儲器。
組成:每個模塊有相同的容量和存取速度,各模塊各自都有獨立的地址寄存器(MAR)、數(shù)據(jù)寄存器(MDR)、地址譯碼、驅(qū)動電路和讀/寫電路,它們能并行工作,又能交叉工作。
計算:
低位交叉的存儲器,連續(xù)讀取n個字所需的時間t1為

高位交叉的存儲器,連續(xù)讀取n個字所需的時間t2為

結(jié)構(gòu):
排隊器:
對易發(fā)生代碼丟失的請求源,應(yīng)列為最高優(yōu)先級;
對嚴重影響CPU工作的請求源,給予次高優(yōu)先級,否則會導(dǎo)致CPU工作失常;
存控標記觸發(fā)器CM;
節(jié)拍發(fā)生器;
控制線路。
c.高性能存儲芯片
定義:采用高性能存儲芯片也是提高主存速度的措施之一。
c.1SDRAM(Synchronous DRAM,同步DRAM)
特點:SDRAM與常用的DRAM不同,它與處理器的數(shù)據(jù)交換同步于系統(tǒng)的時鐘信號,并且以處理器-存儲器總線的最高速度運行,且不需要插入等待狀態(tài)。
c.2RDRAM(Rambus DRAM)
特點:由Rambus開發(fā)的RDRAM采用專門的DRAM和高性能的芯片接口取代現(xiàn)有的存儲器接口,主要解決存儲器帶寬的問題,通過高速總線獲得存儲器請求(包括操作時所需的地址、操作類型和字節(jié)數(shù))。
c.3帶Cache的DRAM(CDRAM)
特點:帶Cache的DRAM是在通常的DRAM芯片內(nèi)又集成了一個小的SRAM,又稱增強型的DRAM(EDRAM)。