计算机组成与结构主存储器解析PPT课件.pptx

《计算机组成与结构主存储器解析》 主存储器，作为计算机系统的重要组成部分，负责临时存储CPU正在执行的指令和数据。本章主要探讨了主存储器的分类、技术指标和基本操作，以及读/写存储器的特性。 主存储器主要分为随机存储器（RAM）和非易失性存储器。RAM，即读写存储器，允许随机访问，数据存取速度较快，但断电后信息会丢失。非易失性存储器如ROM、PROM、EPROM和E2PROM则能在断电后保持存储内容，常用于存储固定的系统程序或配置信息。 主存储器的技术指标主要包括存储容量、存取时间和存储周期。存储容量是指主存储器能存储的数据总量，通常以字节（Byte）为单位，如K、M、G、T等。存取时间和存储周期则是衡量存储器性能的关键参数，前者是从启动到完成一次存取操作所需的时间，后者是连续两次独立操作之间的最小间隔时间。 主存储器的基本操作涉及到地址寄存器（AR）和数据寄存器（DR），CPU通过它们与主存储器交互。此外，主存储器还分为读/写存储器，其中随机存储器（RAM）分为静态存储器（SRAM）和动态存储器（DRAM）。 SRAM具有较快的存取速度，但功耗较大，适合用作高速缓存。其存储单元由MOS晶体管构成，读写过程相对简单，但集成度较低。DRAM则因为使用电容存储，需定期刷新以保持信息，集成度高，功耗小，适合构建大容量存储。 DRAM的工作原理中，每个存储单元由单管结构组成，读操作是破坏性的，需要立即刷新以恢复信息。刷新过程通常通过行地址再生完成，即依次读取并刷新所有行，确保在电荷泄漏前恢复电荷。时序图显示了RAS（刷新地址选择线）、CAS（列地址选择线）与地址Adr之间的关系，揭示了DRAM操作的详细流程。 主存储器的性能直接影响到计算机系统的整体运行效率。理解其分类、技术指标和工作原理对于优化系统设计和提高计算性能至关重要。通过深入学习，我们可以更好地掌握如何选择和设计适合的存储解决方案，以满足不同应用场景的需求。