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滄州175度存儲器

發布時間: 2022-06-26 23:21:37

1. 內存儲器包括些什麼

內存儲器
微型計算機的內存儲器是由半導體器件構成的。從使用功能上分,有隨機存儲器 (Random Access Memory,簡稱 RAM),又稱讀寫存儲器;只讀存儲器(Read Only Memory,簡稱為ROM)。
1.隨機存儲器(Random Access Memory)
RAM有以下特點:可以讀出,也可以寫入。讀出時並不損壞原來存儲的內容,只有寫入時才修改原來所存儲的內容。斷電後,存儲內容立即消失,即具有易失性。 RAM可分為動態( Dynamic RAM)和靜態(Static RAM)兩大類。DRAM的特點是集成度高,主要用於大容量內存儲器;SRAM的特點是存取速度快,主要用於高速緩沖存儲器。
2.只讀存儲器(Read Only Memory)
ROM是只讀存儲器。顧名思義,它的特點是只能讀出原有的內容,不能由用戶再寫入新內容。原來存儲的內容是採用掩膜技術由廠家一次性寫入的,並永久保存下來。它一般 用來存放專用的固定的程序和數據。不會因斷電而丟失。 希望能幫到你。

2. 主要的四種類型內部存儲器晶元是什麼

按照功能劃分,可以分為四種類型,主要是內存晶元、微處理器、標准晶元和復雜的片上系統(SoCs)。按照集成電路的類型來劃分,則可以分為三類,分別是數字晶元、模擬晶元和混合晶元。

從功能上看,半導體存儲晶元將數據和程序存儲在計算機和數據存儲設備上。隨機存取存儲器(RAM)晶元提供臨時的工作空間,而快閃記憶體晶元則可以永久保存信息,除非主動刪除這些信息。只讀存儲器(ROM)和可編程只讀存儲器(PROM)晶元不能修改。而可擦可編程只讀存儲器(EPROM)和電可擦只讀存儲器(EEPROM)晶元可以是可以修改的。

微處理器包括一個或多個中央處理器(CPU)。計算機伺服器、個人電腦(PC)、平板電腦和智能手機可能都有多個CPU。PC和伺服器中的32位和64位微處理器基於x86、POWER和SPARC晶元架構。而移動設備通常使用ARM晶元架構。功能較弱的8位、16位和24位微處理器則主要用在玩具和汽車等產品中。

標准晶元,也稱為商用集成電路,是用於執行重復處理程序的簡單晶元。這些晶元會被批量生產,通常用於條形碼掃描儀等用途簡單的設備。商用IC市場的特點是利潤率較低,主要由亞洲大型半導體製造商主導。

SoC是最受廠商歡迎的一種新型晶元。在SoC中,整個系統所需的所有電子元件都被構建到一個單晶元中。SoC的功能比微控制器晶元更廣泛,後者通常將CPU與RAM、ROM和輸入/輸出(I/O)設備相結合。在智能手機中,SoC還可以集成圖形、相機、音頻和視頻處理功能。通過添加一個管理晶元和一個無線電晶元還可以實現一個三晶元的解決方案。

晶元的另一種分類方式,是按照使用的集成電路進行劃分,目前大多數計算機處理器都使用數字電路。這些電路通常結合晶體管和邏輯門。有時,會添加微控制器。數字電路通常使用基於二進制方案的數字離散信號。使用兩種不同的電壓,每個電壓代表一個不同的邏輯值。

但是這並不代表模擬晶元已經完全被數字晶元取代。電源晶元使用的通常就是模擬晶元。寬頻信號也仍然需要模擬晶元,它們仍然被用作感測器。在模擬晶元中,電壓和電流在電路中指定的點上不斷變化。模擬晶元通常包括晶體管和無源元件,如電感、電容和電阻。模擬晶元更容易產生雜訊或電壓的微小變化,這可能會產生一些誤差。

混合電路半導體是一種典型的數字晶元,同時具有處理模擬電路和數字電路的技術。微控制器可能包括用於連接模擬晶元的模數轉換器(ADC),例如溫度感測器。而數字-模擬轉換器(DAC)可以使微控制器產生模擬電壓,從而通過模擬設備發出聲音。

3. 計算機存儲器包括哪些部分

存儲器:是計算機的重要組成部分.

它可分為:

計算機內部的存儲器(簡稱內存)

計算機外部的存儲器(簡稱外存)

內存儲器從功能上可以分為:讀寫存儲器 RAM、只讀存儲器ROM兩大類

計算機存儲容量以位元組為單位,它們是:位元組B( 1Byte=8bit)、千位元組(1KB=1024B)、兆位元組(1MB=1024KB)、千兆位元組(1GB=1024MB)、1TB=1024GB

二、計算機的外存儲器一般有:軟盤和軟碟機、硬碟、CD-ROM、可擦寫光碟機即CD-RW光碟機還有USB介面的移動硬碟、光碟機、或可擦寫電子硬碟(優盤)等。

4. 常用的存儲器種類

ROM:只讀存儲器。ROM所存數據,一般是裝入整機前事先寫好的,整機工作過程中只能讀出,而不像隨機存儲器那樣能快速地、方便地加以改寫。ROM所存數據穩定,斷電後所存數據也不會改變。

RAM可以分為SRAM(靜態隨機存儲器)和DRAM(動態隨機存儲器)。

SRAM它是一種具有靜止存取功能的內存,不需要刷新電路即能保存它內部存儲的數據。優點是速度快,不必配合內存刷新電路,可提高整體的工作效率。缺點是集成度低,功耗較大,相同的容量體積較大,而且價格較高,少量用於關鍵性系統以提高效率。

DRAM是最為常見的系統內存。DRAM只能將數據保持很短的時間。為了保持數據,DRAM使用電容存儲,所以必須隔一段時間刷新(refresh)一次,如果存儲單元沒有被刷新,存儲的信息就會丟失。

SDRAM(同步動態隨機存取存儲器),是在DRAM的基礎上發展而來,為DRAM的一種,同步是指Memory工作需要同步時鍾,內部命令的發送與數據的傳輸都以時鍾為基準;動態是指存儲陣列需要不斷的刷新來保證數據不丟失;隨機是指數據不是線性依次存儲,而是由指定地址進行數據讀寫。

DDR SDRAM又是在SDRAM的基礎上發展而來,這種改進型的DRAM和SDRAM是基本一樣的,不同之處在於它可以在一個時鍾讀寫兩次數據,這樣就使得數據傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的內存,而且它有著成本優勢。

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存儲器的主要功能是存儲程序和各種數據,並能在計算機運行過程中高速、自動地完成程序或數據的存取。存儲器單元實際上是時序邏輯電路的一種。按存儲器的使用類型可分為只讀存儲器(ROM)和隨機存取存儲器(RAM),兩者的功能有較大的區別,因此在描述上也有所不同。存儲的基礎部分分為ROM和RAM。
在這里插入圖片描述

常見存儲器分類圖示

RAM:隨機存取存儲器是與CPU直接交換數據的內部存儲器。它可以隨時讀寫,而且速度很快,通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲媒介。當電源關閉時RAM不能保留數據。如果需要保存數據,就必須把它們寫入一個長期的存儲設備中(例如硬碟)。RAM和ROM相比,兩者的最大區別是RAM在斷電以後保存在上面的數據會自動消失,而ROM不會自動消失,可以長時間斷電保存。

ROM:只讀存儲器。ROM所存數據,一般是裝入整機前事先寫好的,整機工作過程中只能讀出,而不像隨機存儲器那樣能快速地、方便地加以改寫。ROM所存數據穩定,斷電後所存數據也不會改變。

RAM可以分為SRAM(靜態隨機存儲器)和DRAM(動態隨機存儲器)。

SRAM它是一種具有靜止存取功能的內存,不需要刷新電路即能保存它內部存儲的數據。優點是速度快,不必配合內存刷新電路,可提高整體的工作效率。缺點是集成度低,功耗較

5. 有關存儲器的問題

動態讀寫存貯器(DRAM),以其速度快、集成度高、功耗小、價格低在微型計算機中得到極其廣泛地使用。但動態存儲器同靜態存儲器有不同的工作原理。它是靠內部寄生電容充放電來記憶信息,電容充有電荷為邏輯1,不充電為邏輯0。欲深入了解動態RAM的基本原理請點擊。 動態存儲器有多種系列,如61系列、37系列、41系列、21系列等。圖示為2164晶元的引腳圖。將滑鼠指向相應引腳可看到其對引腳功能。它是一個64K 1bit的DRAM晶元,將8片並接起來,可以構成64KB的動態存儲器。
每片只有一條輸入數據線,而地址引腳只有8條。為了形成64K地址,必須在系統地址匯流排和晶元地址引線之間專門設計一個地址形成電路。使系統地址匯流排信號能分時地加到8個地址的引腳上,藉助晶元內部的行鎖存器、列鎖存器和解碼電路選定晶元內的存儲單元,鎖存信號也靠著外部地址電路產生。
當要從DRAM晶元中讀出數據時,CPU 首先將行地址加在A0-A7上,而後送出RAS 鎖存信號,該信號的下降沿將地址鎖存在晶元內部。接著將列地址加到晶元的A0-A7上,再送CAS鎖存信號,也是在信號的下降沿將列地址鎖存在晶元內部。然後保持WE=1,則在CAS有效期間數據輸出並保持。
當需要把數據寫入晶元時,行列地址先後將RAS和CAS鎖存在晶元內部,然後,WE有效,加上要寫入的數據,則將該數據寫入選中的存貯單元。
由於電容不可能長期保持電荷不變,必須定時對動態存儲電路的各存儲單元執行重讀操作,以保持電荷穩定,這個過程稱為動態存儲器刷新。PC/XT機中DRAM的刷新是利用DMA實現的。首先應用可編程定時器8253的計數器1,每隔1⒌12μs產生一次DMA請求,該請求加在DMA控制器的0通道上。當DMA控制器0通道的請求得到響應時,DMA控制 器送出到刷新地址信號,對動態存儲器執行讀操作,每讀一次刷新一行。
只讀存貯器(ROM)有多種類型。由於EPROM和EEPROM存貯容量大,可多次擦除後重新對它進行編程而寫入新的內容,使用十分方便。尤其是廠家為用戶提供了單獨地擦除器、編程器或插在各種微型機上的編程卡,大大方便了用戶。因此,這種類型的只讀存貯器得到了極其廣泛的應用。7. RAM的工作時序
為保證存儲器准確無誤地工作,加到存儲器上的地址、數據和控制信號必須遵守幾個時間邊界條件。
圖7.1—3示出了RAM讀出過程的定時關系。讀出操作過程如下:
欲讀出單元的地址加到存儲器的地址輸入端;
加入有效的選片信號CS;
在 線上加高電平,經過一段延時後,所選擇單元的內容出現在I/O端;
讓選片信號CS無效,I/O端呈高阻態,本次讀出過程結束。
由於地址緩沖器、解碼器及輸入/輸出電路存在延時,在地址信號加到存儲器上之後,必須等待一段時間tAA,數據才能穩定地傳輸到數據輸出端,這段時間稱為地址存取時間。如果在RAM的地址輸入端已經有穩定地址的條件下,加入選片信號,從選片信號有效到數據穩定輸出,這段時間間隔記為tACS。顯然在進行存儲器讀操作時,只有在地址和選片信號加入,且分別等待tAA和tACS以後,被讀單元的內容才能穩定地出現在數據輸出端,這兩個條件必須同時滿足。圖中tRC為讀周期,他表示該晶元連續進行兩次讀操作必須的時間間隔。
寫操作的定時波形如圖7.1—4所示。寫操作過程如下:
將欲寫入單元的地址加到存儲器的地址輸入端;
在選片信號CS端加上有效電平,使RAM選通;
將待寫入的數據加到數據輸入端;
在 線上加入低電平,進入寫工作狀態;
使選片信號無效,數據輸入線回到高阻狀態。
由於地址改變時,新地址的穩定需要經過一段時間,如果在這段時間內加入寫控制信號(即 變低),就可能將數據錯誤地寫入其他單元。為防止這種情況出現,在寫控制信號有效前,地址必須穩定一段時間tAS,這段時間稱為地址建立時間。同時在寫信號失效後,地址信號至少還要維持一段寫恢復時間tWR。為了保證速度最慢的存儲器晶元的寫入,寫信號有效的時間不得小於寫脈沖寬度tWP。此外,對於寫入的數據,應在寫信號tDW時間內保持穩定,且在寫信號失效後繼續保持tDH時間。在時序圖中還給出了寫周期tWC,它反應了連續進行兩次寫操作所需要的最小時間間隔。對大多數靜態半導體存儲器來說,讀周期和寫周期是相等的,一般為十幾到幾十ns。
ddr一個時鍾周期內穿2次數據
ddr2一個時鍾周期傳4次
所以相同頻率下ddr2的帶寬是ddr的2倍

6. 存儲器可分為哪兩種

存儲器可分為即內存儲器和外存儲器,簡稱內存和外存。

內存是直接受CPU控制與管理的並只能暫存數據信息的存儲器,外存可以永久性保存信息的存儲器。存於外存中的程序必須調入內存才能運行,內存是計算機工作的舞台。內存與外存的區別是:內存只能暫存數據信息,外存可以永久性保存數據信息;

外存不受CPU控制,但外存必須藉助內存才能與CPU交換數據信息;內存的訪問速度快,外存的訪問速度慢。內存可分為:RAM與ROM。RAM的特點是:可讀可寫,但斷電信息丟失。ROM用於存儲BIOS。外存有:磁碟(軟盤和硬碟)、光碟、U盤(電子盤)。

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構成存儲器的存儲介質,目前主要採用半導體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元,它可存儲一個二進制代碼。由若干個存儲元組成一個存儲單元,然後再由許多存儲單元組成一個存儲器。

一個存儲器包含許多存儲單元,每個存儲單元可存放一個位元組。每個存儲單元的位置都有一個編號,即地址,一般用十六進製表示。一個存儲器中所有存儲單元可存放數據的總和稱為它的存儲容量。

假設一個存儲器的地址碼由20位二進制數(即5位十六進制數)組成,則可表示220,即1M個存儲單元地址。每個存儲單元存放一個位元組,則該存儲器的存儲容量為1KB。

7. 靜態存儲器與動態存儲器的定義是什麼

靜態存儲器是指依靠雙穩態觸發器的兩個穩定狀態保存信息的存儲器。雙穩態電路是有源器件,需要電源才能工作,只要電源正常,就能長期穩定的保存信息,所以稱為靜態存儲器。如果斷電,信息將會丟失,屬於揮發性存儲器,或稱易失性。

動態存儲器是指在指定功能或應用軟體之間共享的存儲器。如果一個或兩個應用軟體佔用了所有存儲器空間,此時將無法為其他應用軟體分配存儲器空間。需要由存儲器控制電路按一定周期對存儲器刷新,才能維系數據保存。

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動態存儲器的工作原理

動態RAM是由許多基本存儲元按照行和列地址引腳復用來組成的。在3管動態RAM電路中,讀選擇線和寫選擇線是分開的,讀數據線和寫數據線也是分開的。

寫操作時,寫選擇線為"1",Q1導通,要寫入的數據通過Q1送到Q2的柵極,並通過柵極電容在一定時間內保持信息。

讀操作時,先通過公用的預充電管Q4使讀數據線上的分布電容CD充電,當讀選擇線為高電平有效時,Q3處於可導通的狀態。若原來存有"1",則Q2導通,讀數據線的分布電容CD通過Q3、Q2放電。此時讀得的信息為"0",正好和原存信息相反。

可見,對這樣的存儲電路,讀得的信息和原來存入的信息正好相反,所以要通過讀出放大器進行反向再送往數據匯流排。

8. 存儲器的原理是什麼

存儲器講述工作原理及作用

介紹

存儲器(Memory)是現代信息技術中用於保存信息的記憶設備。其概念很廣,有很多層次,在數字系統中,只要能保存二進制數據的都可以是存儲器;在集成電路中,一個沒有實物形式的具有存儲功能的電路也叫存儲器,如RAM、FIFO等;在系統中,具有實物形式的存儲設備也叫存儲器,如內存條、TF卡等。計算機中全部信息,包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。它根據控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器,計算機才有記憶功能,才能保證正常工作。計算機中的存儲器按用途存儲器可分為主存儲器(內存)和輔助存儲器(外存),也有分為外部存儲器和內部存儲器的分類方法。外存通常是磁性介質或光碟等,能長期保存信息。內存指主板上的存儲部件,用來存放當前正在執行的數據和程序,但僅用於暫時存放程序和數據,關閉電源或斷電,數據會丟失。

2.按存取方式分類

(1)隨機存儲器(RAM):如果存儲器中任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間與存儲單元的物理位置無關,則這種存儲器稱為隨機存儲器(RAM)。RAM主要用來存放各種輸入/輸出的程序、數據、中間運算結果以及存放與外界交換的信息和做堆棧用。隨機存儲器主要充當高速緩沖存儲器和主存儲器。

(2)串列訪問存儲器(SAS):如果存儲器只能按某種順序來存取,也就是說,存取時間與存儲單元的物理位置有關,則這種存儲器稱為串列訪問存儲器。串列存儲器又可分為順序存取存儲器(SAM)和直接存取存儲器(DAM)。順序存取存儲器是完全的串列訪問存儲器,如磁帶,信息以順序的方式從存儲介質的始端開始寫入(或讀出);直接存取存儲器是部分串列訪問存儲器,如磁碟存儲器,它介於順序存取和隨機存取之間。

(3)只讀存儲器(ROM):只讀存儲器是一種對其內容只能讀不能寫入的存儲器,即預先一次寫入的存儲器。通常用來存放固定不變的信息。如經常用作微程序控制存儲器。目前已有可重寫的只讀存儲器。常見的有掩模ROM(MROM),可擦除可編程ROM(EPROM),電可擦除可編程ROM(EEPROM).ROM的電路比RAM的簡單、集成度高,成本低,且是一種非易失性存儲器,計算機常把一些管理、監控程序、成熟的用戶程序放在ROM中。

3.按信息的可保存性分類

非永久記憶的存儲器:斷電後信息就消失的存儲器,如半導體讀/寫存儲器RAM。

永久性記憶的存儲器:斷電後仍能保存信息的存儲器,如磁性材料做成的存儲器以及半導體ROM。

4.按在計算機系統中的作用分

根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級存儲器體系結構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。

能力影響

從寫命令轉換到讀命令,在某個時間訪問某個地址,以及刷新數據等操作都要求數據匯流排在一定時間內保持休止狀態,這樣就不能充分利用存儲器通道。此外,寬並行匯流排和DRAM內核預取都經常導致不必要的大數據量存取。在指定的時間段內,存儲器控制器能存取的有用數據稱為有效數據速率,這很大程度上取決於系統的特定應用。有效數據速率隨著時間而變化,常低於峰值數據速率。在某些系統中,有效數據速率可下降到峰值速率的10%以下。

通常,這些系統受益於那些能產生更高有效數據速率的存儲器技術的變化。在CPU方面存在類似的現象,最近幾年諸如AMD和 TRANSMETA等公司已經指出,在測量基於CPU的系統的性能時,時鍾頻率不是唯一的要素。存儲器技術已經很成熟,峰值速率和有效數據速率或許並不比以前匹配的更好。盡管峰值速率依然是存儲器技術最重要的參數之一,但其他結構參數也可以極大地影響存儲器系統的性能。

影響有效數據速率的參數

有幾類影響有效數據速率的參數,其一是導致數據匯流排進入若干周期的停止狀態。在這類參數中,匯流排轉換、行周期時間、CAS延時以及RAS到CAS的延時(tRCD)引發系統結構中的大部分延遲問題。

匯流排轉換本身會在數據通道上產生非常長的停止時間。以GDDR3系統為例,該系統對存儲器的開放頁不斷寫入數據。在這期間,存儲器系統的有效數據速率與其峰值速率相當。不過,假設100個時鍾周期中,存儲器控制器從讀轉換到寫。由於這個轉換需要6個時鍾周期,有效的數據速率下降到峰值速率的 94%。在這100個時鍾周期中,如果存儲器控制器將匯流排從寫轉換到讀的話,將會丟失更多的時鍾周期。這種存儲器技術在從寫轉換到讀時需要15個空閑周期,這會將有效數據速率進一步降低到峰值速率的79%。表1顯示出針幾種高性能存儲器技術類似的計算結果。

顯然,所有的存儲器技術並不相同。需要很多匯流排轉換的系統設計師可以選用諸如XDR、RDRAM或者DDR2這些更高效的技術來提升性能。另一方面,如果系統能將處理事務分組成非常長的讀寫序列,那麼匯流排轉換對有效帶寬的影響最小。不過,其他的增加延遲現象,例如庫(bank)沖突會降低有效帶寬,對性能產生負面影響。

DRAM技術要求庫的頁或行在存取之前開放。一旦開放,在一個最小周期時間,即行周期時間(tRC)結束之前,同一個庫中的不同頁不能開放。對存儲器開放庫的不同頁存取被稱為分頁遺漏,這會導致與任何tRC間隔未滿足部分相關的延遲。對於還沒有開放足夠周期以滿足tRC間隙的庫而言,分頁遺漏被稱為庫沖突。而tRC決定了庫沖突延遲時間的長短,在給定的DRAM上可用的庫數量直接影響庫沖突產生的頻率。

大多數存儲器技術有4個或者8個庫,在數十個時鍾周期具有tRC值。在隨機負載情況下,那些具有8個庫的內核比具有4個庫的內核所發生的庫沖突更少。盡管tRC與庫數量之間的相互影響很復雜,但是其累計影響可用多種方法量化。

存儲器讀事務處理

考慮三種簡單的存儲器讀事務處理情況。第一種情況,存儲器控制器發出每個事務處理,該事務處理與前一個事務處理產生一個庫沖突。控制器必須在打開一個頁和打開後續頁之間等待一個tRC時間,這樣增加了與頁循環相關的最大延遲時間。在這種情況下的有效數據速率很大程度上決定於I/O,並主要受限於DRAM內核電路。最大的庫沖突頻率將有效帶寬削減到當前最高端存儲器技術峰值的20%到30%。

在第二種情況下,每個事務處理都以隨機產生的地址為目標。此時,產生庫沖突的機會取決於很多因素,包括tRC和存儲器內核中庫數量之間的相互作用。tRC值越小,開放頁循環地越快,導致庫沖突的損失越小。此外,存儲器技術具有的庫越多,隨機地址存取庫沖突的機率就越小。

第三種情況,每個事務處理就是一次頁命中,在開放頁中定址不同的列地址。控制器不必訪問關閉頁,允許完全利用匯流排,這樣就得到一種理想的情況,即有效數據速率等於峰值速率。

第一種和第三種情況都涉及到簡單的計算,隨機情況受其他的特性影響,這些特性沒有包括在DRAM或者存儲器介面中。存儲器控制器仲裁和排隊會極大地改善庫沖突頻率,因為更有可能出現不產生沖突的事務處理,而不是那些導致庫沖突的事務處理。

然而,增加存儲器隊列深度未必增加不同存儲器技術之間的相對有效數據速率。例如,即使增加存儲器控制隊列深度,XDR的有效數據速率也比 GDDR3高20%。存在這種增量主要是因為XDR具有更高的庫數量以及更低的tRC值。一般而言,更短的tRC間隔、更多的庫數量以及更大的控制器隊列能產生更高的有效帶寬。

實際上,很多效率限制現象是與行存取粒度相關的問題。tRC約束本質上要求存儲器控制器從新開放的行中存取一定量的數據,以確保數據管線保持充滿。事實上,為保持數據匯流排無中斷地運行,在開放一個行之後,只須讀取很少量的數據,即使不需要額外的數據。

另外一種減少存儲器系統有效帶寬的主要特性被歸類到列存取粒度范疇,它規定了每次讀寫操作必須傳輸的數據量。與之相反,行存取粒度規定每個行激活(一般指每個RAS的CAS操作)需要多少單獨的讀寫操作。列存取粒度對有效數據速率具有不易於量化的巨大影響。因為它規定一個讀或寫操作中需要傳輸的最小數據量,列存取粒度給那些一次只需要很少數據量的系統帶來了問題。例如,一個需要來自兩列各8位元組的16位元組存取粒度系統,必須讀取總共32位元組以存取兩個位置。因為只需要32個位元組中的16個位元組,系統的有效數據速率降低到峰值速率的50%。匯流排帶寬和脈沖時間長度這兩個結構參數規定了存儲器系統的存取粒度。

匯流排帶寬是指連接存儲器控制器和存儲器件之間的數據線數量。它設定最小的存取粒度,因為對於一個指定的存儲器事務處理,每條數據線必須至少傳遞一個數據位。而脈沖時間長度則規定對於指定的事務處理,每條數據線必須傳遞的位數量。每個事務處理中的每條數據線只傳一個數據位的存儲技術,其脈沖時間長度為1。總的列存取粒度很簡單:列存取粒度=匯流排寬度×脈沖時間長度。

很多系統架構僅僅通過增加DRAM器件和存儲匯流排帶寬就能增加存儲系統的可用帶寬。畢竟,如果4個400MHz數據速率的連接可實現 1.6GHz的總峰值帶寬,那麼8個連接將得到3.2GHz。增加一個DRAM器件,電路板上的連線以及ASIC的管腳就會增多,總峰值帶寬相應地倍增。

首要的是,架構師希望完全利用峰值帶寬,這已經達到他們通過物理設計存儲器匯流排所能達到的最大值。具有256位甚或512位存儲匯流排的圖形控制器已並不鮮見,這種控制器需要1,000個,甚至更多的管腳。封裝設計師、ASIC底層規劃工程師以及電路板設計工程師不能找到採用便宜的、商業上可行的方法來對這么多信號進行布線的矽片區域。僅僅增加匯流排寬度來獲得更高的峰值數據速率,會導致因為列存取粒度限制而降低有效帶寬。

假設某個特定存儲技術的脈沖時間長度等於1,對於一個存儲器處理,512位寬系統的存取粒度為512位(或者64位元組)。如果控制器只需要一小段數據,那麼剩下的數據就被浪費掉,這就降低了系統的有效數據速率。例如,只需要存儲系統32位元組數據的控制器將浪費剩餘的32位元組,進而導致有效的數據速率等於50%的峰值速率。這些計算都假定脈沖時間長度為1。隨著存儲器介面數據速率增加的趨勢,大多數新技術的最低脈沖時間長度都大於1。

選擇技巧

存儲器的類型將決定整個嵌入式系統的操作和性能,因此存儲器的選擇是一個非常重要的決策。無論系統是採用電池供電還是由市電供電,應用需求將決定存儲器的類型(易失性或非易失性)以及使用目的(存儲代碼、數據或者兩者兼有)。另外,在選擇過程中,存儲器的尺寸和成本也是需要考慮的重要因素。對於較小的系統,微控制器自帶的存儲器就有可能滿足系統要求,而較大的系統可能要求增加外部存儲器。為嵌入式系統選擇存儲器類型時,需要考慮一些設計參數,包括微控制器的選擇、電壓范圍、電池壽命、讀寫速度、存儲器尺寸、存儲器的特性、擦除/寫入的耐久性以及系統總成本。

選擇存儲器時應遵循的基本原則

1、內部存儲器與外部存儲器

一般情況下,當確定了存儲程序代碼和數據所需要的存儲空間之後,設計工程師將決定是採用內部存儲器還是外部存儲器。通常情況下,內部存儲器的性價比最高但靈活性最低,因此設計工程師必須確定對存儲的需求將來是否會增長,以及是否有某種途徑可以升級到代碼空間更大的微控制器。基於成本考慮,人們通常選擇能滿足應用要求的存儲器容量最小的微控制器,因此在預測代碼規模的時候要必須特別小心,因為代碼規模增大可能要求更換微控制器。目前市場上存在各種規模的外部存儲器器件,我們很容易通過增加存儲器來適應代碼規模的增加。有時這意味著以封裝尺寸相同但容量更大的存儲器替代現有的存儲器,或者在匯流排上增加存儲器。即使微控制器帶有內部存儲器,也可以通過增加外部串列EEPROM或快閃記憶體來滿足系統對非易失性存儲器的需求。

2、引導存儲器

在較大的微控制器系統或基於處理器的系統中,設計工程師可以利用引導代碼進行初始化。應用本身通常決定了是否需要引導代碼,以及是否需要專門的引導存儲器。例如,如果沒有外部的定址匯流排或串列引導介面,通常使用內部存儲器,而不需要專門的引導器件。但在一些沒有內部程序存儲器的系統中,初始化是操作代碼的一部分,因此所有代碼都將駐留在同一個外部程序存儲器中。某些微控制器既有內部存儲器也有外部定址匯流排,在這種情況下,引導代碼將駐留在內部存儲器中,而操作代碼在外部存儲器中。這很可能是最安全的方法,因為改變操作代碼時不會出現意外地修改引導代碼。在所有情況下,引導存儲器都必須是非易失性存儲器。

可以使用任何類型的存儲器來滿足嵌入式系統的要求,但終端應用和總成本要求通常是影響我們做出決策的主要因素。有時,把幾個類型的存儲器結合起來使用能更好地滿足應用系統的要求。例如,一些PDA設計同時使用易失性存儲器和非易失性存儲器作為程序存儲器和數據存儲器。把永久的程序保存在非易失性ROM中,而把由用戶下載的程序和數據存儲在有電池支持的易失性DRAM中。不管選擇哪種存儲器類型,在確定將被用於最終應用系統的存儲器之前,設計工程師必須仔細折中考慮各種設計因素。

9. 各種存儲器的工作原理是什麼

1.按用途分類 ⑴內部存儲器 內部存儲器又叫內存,是主存儲器。用來存儲當前正在使用的或經常使用的程序和數據。CPU可以對他直接訪問,存取速度較快。 ⑵外部存儲器 外部存儲器又叫外存,是輔助寄存器。外存的特點是容量大,所存的信息既可以修改也可以保存。存取速度較慢,要用專用的設備來管理。 計算機工作時,一般由內存ROM中的引導程序啟動程序,再從外存中讀取系統程序和應用程序,送到內存的RAM中,程序運行的中間結果放在RAM中,(內存不夠是也可以放在外存中)程序的最終結果存入外部存儲器。
2.按存儲器的性質分類 ⑴RAM隨機存取存儲器(Random Access Memory) CPU根據RAM的地址將數據隨機的寫入或讀出。電源切斷後,所存數據全部丟失。按照集成電路內部結構不同,RAM又分為兩類: ①SRAM靜態RAM(Static RAM) 靜態RAM速度非常快,只要電源存在內容就不會消失。但他的基本存儲電路是由6個MOS管組成1位。集成度較低,功耗也較大。一般高速緩沖存儲器(Cache memory)用它組成。 ②DRAM動態RAM(Dynamic RAM) DRAM內容在 或 秒之後自動消失,因此必須周期性的在內容消失之前進行刷新(Refresh)。由於他的基本存儲電路由一個晶體管及一個電容組成,因此他的集成成本較低,另外耗電也少,但是需要刷新電路。⑵ROM只讀存儲器(Read Only Memory) ROM存儲器將程序及數據固化在晶元中,數據只能讀出不能寫入。電源關掉,數據也不會丟失。ROM按集成電路的內部結構可以分為:①PROM可編程ROM(Programable ROM )將設計的程序固化進去,ROM內容不可更改。②EPROM可擦除、可編程(Erasable PROM)可編程固化程序,且在程序固化後可通過紫外線光照擦除,以便重新固化新數據。③EEPROM電可擦除可編程(Electrically Erasable PROM) 可編程固化程序,並可利用電壓來擦除晶元內容,以便重新固化新數據。 3、按存儲介質分
(1)半導體存儲器。 存儲元件由半導體器件組成的叫半導體存儲器。其優點是體積小、功耗低、存取時間短。其缺點是當電源消失時,所存信息也隨即丟失,是一種易失性存儲器。
半導體存儲器又可按其材料的不同, 分為雙極型(TTL)半導體存儲器和MOS半導體存儲器兩種。 前者具有高速的特點,而後者具有高集成度的特點,並且製造簡單、成本低廉, 功耗小、故MOS半導體存儲器被廣泛應用。 (2)磁表面存儲器。 磁表面存儲器是在金屬或塑料基體的表面上塗一層磁性材料作為記錄介質,工作時磁層隨載磁體高速運轉,用磁頭在磁層上進行讀寫操作,故稱為磁表面存儲器。
按載磁體形狀的不同,可分為磁碟、磁帶和磁鼓。現代計算機已很少採用磁鼓。由於用具有矩形磁滯回線特性的材料作磁表面物質,它們按其剩磁狀態的不同而區分「0」或「1」,而且剩磁狀態不會輕易丟失,故這類存儲器具有非易失性的特點。
(3)光碟存儲器。 光碟存儲器是應用激光在記錄介質(磁光材料)上進行讀寫的存儲器,具有非易失性的特點。光碟記錄密度高、耐用性好、可靠性高和可互換性強等。 4、按存取方式分類
按存取方式可把存儲器分為隨機存儲器、只讀存儲器、順序存儲器和直接存取存儲器四類。
(1)隨機存儲器RAM RAM是一種可讀寫存儲器, 其特點是存儲器的任何一個存儲單元的內容都可以隨機存取,而且存取時間與存儲單元的物理位置無關。計算機系統中的主存都採用這種隨機存儲器。由於存儲信息原理的不同, RAM又分為靜態RAM (以觸發器原理寄存信息)和動態RAM(以電容充放電原理寄存信息)。
(2)只讀存儲器 只讀存儲器是能對其存儲的內容讀出,而不能對其重新寫入的存儲器。這種存儲器一旦存入了原始信息後,在程序執行過程中,只能將內部信息讀出,而不能隨意重新寫入新的信息去改變原始信息。因此,通常用它存放固定不變的程序、常數以及漢字字型檔,甚至用於操作系統的固化。它與隨機存儲器可共同作為主存的一部分,統一構成主存的地址域。
只讀存儲器分為掩膜型只讀存儲器MROM(Masked ROM)、可編程只讀存儲器PROM(Programmable ROM)、可擦除可編程只讀存儲器EPROM(Erasable Programmable ROM)、用電可擦除可編程的只讀存儲器EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)。以及近年來出現了的快擦型存儲器Flash Memory,它具有EEPROM的特點,而速度比EEPROM快得多。
(3)串列訪問存儲器 如果對存儲單元進行讀寫操作時,需按其物理位置的先後順序尋找地址,則這種存儲器叫做串列訪問存儲器。顯然這種存儲器由於信息所在位置不同,使得讀寫時間均不相同。如磁帶存儲器,不論信息處在哪個位置,讀寫時必須從其介質的始端開始按順序尋找,故這類串列訪問的存儲器又叫順序存取存儲器。還有一種屬於部分串列訪問的存儲器,如磁碟。在對磁碟讀寫時,首先直接指出該存儲器中的某個小區域(磁軌),然後再順序尋訪,直至找到位置。故其前段是直接訪問,後段是串列訪問,也稱其為半順序存取存儲器。

10. 計算機存儲器可分為哪幾類只要區別是什麼

計算機存儲器可分為內存和外存兩大類。

內存和外存的區別:

1,性質不同:

外部存儲器是指除計算機存儲器和CPU緩存以外的存儲器,在斷電後仍能存儲數據。常用外存包括硬碟、軟盤、光碟、U盤等。

存儲器是計算機中最重要的部件之一。它是與CPU通信的橋梁。計算機中的所有程序都在內存中運行,因此內存的性能對計算機有很大的影響。

2,信息存儲方面不同:

計算機完成作業後,內存存儲設備不需要存儲任何信息。因此,如果內存中沒有信息,則在內存中找不到所需的內容。無法保存在內存模塊上。

保存的信息只能保存在外部存儲器中,如U盤和軟盤。同時,外部存儲容量大,便於攜帶,您可以隨時找到想要的存儲信息。

3,兩者的運行速度不同:

外部存儲器可以長期保存數據,交換速度比較慢,存儲器的交換速度很快,但文件不能永久保存,斷電文件消失。

內存作為一種臨時存儲設備,在計算數據或執行程序時是一種臨時存儲設備。在日常生活中,它不適合長期存儲設備,因此使用時間有限。

(10)滄州175度存儲器擴展閱讀:

內存的工作速度和存儲容量對系統的整體性能、系統的規模和效率都有很大的影響。存儲器是由大規模集成電路構成的半導體存儲器。它可以分為RAM和ROM。

RAM中的信息可以隨機讀寫,但不能長期保存。一旦電源關閉,RAM中的信息將不會被保存。

隨機存取存儲器所採用的存儲單元工作原理的不同又分為靜態隨機存儲器SRAM和靜態隨機存器DRAM。

SRAM採用穩態電路(如觸發器)作為存儲單元,在正常工作狀態下存儲信息,保持穩定,可多次讀取,存取速度比DRAM快,但由於單元電路的復雜性,集成度低於DRAM,價格較高。