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主存储器由什么类型芯片构成

发布时间: 2023-03-29 09:05:15

1. 第一,二代计算机的主存储器采用的是什么

第一代:主存储器采用磁鼓和磁心存储器。

第二代:主存储器采用磁芯,外存储器已开始使用更先进的磁盘。

第一代是从 1946 年到 50 年代末,其主要特征是:主机采用电子管器件,主存储器主要采用磁鼓和磁心存储器,应用以科学计算为主,软件技术采用机器语言和符号语言编程,所研制的都是单机系统。

第二代计算机是晶体管数字计算机,大约是1957-1964年,逻辑元件采用晶体管,计算机的体积大大缩小,耗电减少,可靠性提高,性能比第一代计算机有很大的提高。第二代计算机主存储器采用磁芯,外存储器已开始使用更先进的磁盘。

(1)主存储器由什么类型芯片构成扩展阅读:

计算机中的主存储器主要由存储体、控制线路、地址寄存器、数据寄存器和地址译码电路五部分组成。从70年代起,主存储器已逐步采用大规模集成电路构成。用得最普遍的也是最经济的动态随机存储器芯片(DRAM)。

1995年集成度为64Mb(可存储400万个汉字)的毁薯DRAM芯片已经开始商业性生产,16MbDRAM芯片已成为市场主流产品。DRAM芯片的存取速度适中,一般为50~70ns。有一些改进型的DRAM,如EDO DRAM(即扩充数据输出差键的DRAM),其性能可较普通DRAM提高10%以虚余巧上。

又如SDRAM(即同步DRAM),其性能又可较EDO DRAM提高10%左右。1998年SDRAM的后继产品为SDRAMⅡ(或称DDR,即双倍数据速率)的品种已上市。在追求速度和可靠性的场合,通常采用价格较贵的静态随机存储器芯片(SRAM),其存取速度可以达到了1~15ns。

2. 主要的四种类型内部存储器芯片是什么

按照功能划分,可以分为四种类型,主要是内存芯片、微处理器、标准芯片和复杂的片上系统(SoCs)。按照集成电路的类型来划分,则可以分为三类,分别是数字芯片、模拟芯片和混合芯片。

从功能上看,半导体存储芯片将数据和程序存储在计算机和数据存储设备上。随机存取存储器(RAM)芯片提供临时的工作空间,而闪存芯片则可以永久保存信息,除非主动删除这些信息。只读存储器(ROM)和可编程只读存储器(PROM)芯片不能修改。而可擦可编程只读存储器(EPROM)和电可擦只读存储器(EEPROM)芯片可以是可以修改的。

微处理器包括一个或多个中央处理器(CPU)。计算机服务器、个人电脑(PC)、平板电脑和智能手机可能都有多个CPU。PC和服务器中的32位和64位微处理器基于x86、POWER和SPARC芯片架构。而移动设备通常使用ARM芯片架构。功能较弱的8位、16位和24位微处理器则主要用在玩具和汽车等产品中。

标准芯片,也称为商用集成电路,是用于执行重复处理程序的简单芯片。这些芯片会被批量生产,通常用于条形码扫描仪等用途简单的设备。商用IC市场的特点是利润率较低,主要由亚洲大型半导体制造商主导。

SoC是最受厂商欢迎的一种新型芯片。在SoC中,整个系统所需的所有电子元件都被构建到一个单芯片中。SoC的功能比微控制器芯片更广泛,后者通常将CPU与RAM、ROM和输入/输出(I/O)设备相结合。在智能手机中,SoC还可以集成图形、相机、音频和视频处理功能。通过添加一个管理芯片和一个无线电芯片还可以实现一个三芯片的解决方案。

芯片的另一种分类方式,是按照使用的集成电路进行划分,目前大多数计算机处理器都使用数字电路。这些电路通常结合晶体管和逻辑门。有时,会添加微控制器。数字电路通常使用基于二进制方案的数字离散信号。使用两种不同的电压,每个电压代表一个不同的逻辑值。

但是这并不代表模拟芯片已经完全被数字芯片取代。电源芯片使用的通常就是模拟芯片。宽带信号也仍然需要模拟芯片,它们仍然被用作传感器。在模拟芯片中,电压和电流在电路中指定的点上不断变化。模拟芯片通常包括晶体管和无源元件,如电感、电容和电阻。模拟芯片更容易产生噪声或电压的微小变化,这可能会产生一些误差。

混合电路半导体是一种典型的数字芯片,同时具有处理模拟电路和数字电路的技术。微控制器可能包括用于连接模拟芯片的模数转换器(ADC),例如温度传感器。而数字-模拟转换器(DAC)可以使微控制器产生模拟电压,从而通过模拟设备发出声音。

3. 存储芯片的组成

存储体由哪些组成
存储体由许多的存储单元组成,每个存储单元里面又包含若干个存储元件,每个存储元件可以存储一位二进制数0/1。

存储单元:
存储单元表示存储二进制代码的容器,一个存储单元可以存储一连串的二进制代码,这串二进制代码被称为一个存储字,代码的位数为存储字长。

在存储体中,存储单元是有编号的,这些编号称为存储单元的地址号。而存储单元地址的分配有两种方式,分别是大端、大尾方式、小端、小尾方式。

存储单元是按地址寻访的,这些地址同样都是二进制的形式。
MAR
MAR叫做存储地址寄存器,保存的是存储单元的地址,其位数反映了存储单元的个数。

用个例子来说明下:

比如有32个存储单元,而存储单元的地址是用二进制来表示的,那么5位二进制数就可以32个存储单元。那么,MAR的位数就是5位。

在实际运用中,我们 知道了MAR的位数,存储单元的个数也可以知道了。

MDR

MDR表示存储数据寄存器,其位数反映存储字长。

MDR存放的是从存储元件读出,或者要写入某存储元件的数据(二进制数)。

如果MDR=16,,每个存储单元进行访问的时候,数据是16位,那么存储字长就是16位。

主存储器和CPU的工作原理
在现代计算中,要想完成一个完整的读取操作,CPU中的控制器要给主存发送一系列的控制信号(读写命令、地址译码或者发送驱动信号等等)。

说明:

1.主存由半导体元件和电容器件组成。

2.驱动器、译码器、读写电路均位于主存储芯片中。

3.MAR、MDR位于CPU的内部芯片中

4.存储芯片和CPU芯片通过系统总线(数据总线、系统总线)连接。

4. 主存储器是什么

主存储器英文全称是Main memory,也简称为主存。它是计算机硬件的一个非常重要的部件,它的作用是存放指令和数据,并且能由中央处理器直接随机存取。

主存储器是按地址存放信息的,存取速度一般与地址无关。

主存储器一般采用半导体存储器,它和辅助存储器相比下,具有容量小、读写速度快、价格高等特点。

(4)主存储器由什么类型芯片构成扩展阅读:

技术指标

1、容量

在一个存储器中容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。存储容量用字数或字节数(B)来表示,如64K字,512KB,10MB。外存中为了表示更大的存储容量,采用MB,GB,TB等单位,存储容量这一概念反映了存储空间的大小。

2、时间

存储器访问时间或读_写时间,是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。具体讲,从一次读操作命令发出到该操作完成,将数据读入数据缓冲寄存器为止所经历的时间,即为存储器存取时间。

3、周期

是指连续启动两次独立的存储器操作(如连续两次读操作)所需间隔的最小时间。通常,存储周期略大于存储时间,其时间单位为ns。

容量扩展

由于存储芯片的容量有限,主存储器往往要是由一定数量的芯片构成的位扩展:位扩展是指只在位数方面扩展(加大字长),而芯片的字数和存储器的字数。

位扩展的连接方式是将各存储芯片的地址线、片选线和读写线相应地并联起来,而将各芯片的数据线单独列出字扩展。字扩展是指仅在字数方面扩展,而位数不变。

字扩展将芯片的地址线、数据线、读写控制线并联,而片选信号来区分各个芯片字和位同时扩展:当构成一个容量较大的容器时,往往需要在字数方向和位数方向上同时扩展。

产品分类

1、RAM是构成内存的主要部分,其内容可以根据需要随时按地址读出或写入,以某种电触发器的状态存储,断电后信息无法保存,用于暂存数据,又可分为DRAM和SRAM两种。

RAM一般使用动态半导体存储器件(DRAM)。因为CPU工作的速度比RAM的读写速度快,所以CPU读写RAM时需要花费时间等待,这样就使CPU的工作速度下降。人们为了提高CPU读写程序和数据的速度,在RAM和CPU之间增加了高速缓存(Cache)部件。

2、ROM是只读存储器,出厂时其内容由厂家用掩膜技术写好,只可读出,但无法改写。信息已固化在存储器中,一般用于存放系统程序BIOS和用于微程序控制。

3、PROM是可编程ROM,只能进行一次写入操作(与ROM相同),但是可以在出厂后,由用户使用特殊电子设备进行写入。

4、EPROM是可擦除的PROM,可以读出,也可以写入。但是在一次写操作之前必须用紫外线照射,以擦除所有信息,然后再用EPROM编程器写入,可以写多次。

5、EEPROM是电可擦除PROM,与EPROM相似,可以读出也可写入,而且在写操作之前,不需要把以前内容先擦去,能够直接对寻址的字节或块进行修改。

参考资料来源:网络-主储存器