Estructura de la memoria
Internos de 1cpu
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Estructura de la memoria
Estructura de la memoria
Primer nivel: archivo de registro general
Nivel 2: Pila de buffer de instrucciones y datos
Nivel 3: Memoria caché
Nivel 4: Memoria principal (DRAM)
El quinto capa: almacenamiento externo en línea (unidad de disco duro)
La sexta capa: almacenamiento externo fuera de línea (cinta, almacenamiento en disco óptico, etc.)
Esta es la estructura jerárquica del almacenamiento~~~ Reflejado principalmente en la velocidad de acceso~~~
2 Características de trabajo
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Estructura de la memoria
Estructura de la memoria ① Configure múltiples memorias y hacer que funcionen en paralelo. Esencia: aumentar el número de componentes de cuello de botella y hacer que funcionen en paralelo, aliviando así el cuello de botella fijo.
② Utilice un sistema de almacenamiento multinivel, especialmente la tecnología de caché, que es la mejor solución estructural para reducir el impacto del ancho de banda de la memoria en el rendimiento del sistema. Esencia: dividir las piezas del cuello de botella en varias piezas de la línea de montaje para aumentar la superposición del tiempo de operación y aumentar la velocidad, ralentizando así el cuello de botella fijo.
③ Se configuran varias memorias intermedias dentro del microprocesador para reducir la presión en el acceso a la memoria. Aumentar el número de registros en la CPU también puede aliviar en gran medida la presión sobre la memoria. Esencia: tecnología de amortiguación, utilizada para aliviar cuellos de botella temporales.
1. RAM (Memoria de Acceso Aleatorio)
Las características de la RAM son: cuando se enciende el ordenador, se almacenarán todos los datos y programas en ejecución del sistema operativo y las aplicaciones. en el mismo, pudiendo los datos almacenados en el mismo ser modificados y accedidos en cualquier momento. Su funcionamiento requiere un suministro de energía continuo. Una vez que el sistema se apaga, todos los datos y programas almacenados en él se borrarán automáticamente y nunca podrán restaurarse.
3 Clasificación estructural específica
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Según los diferentes componentes, la memoria RAM se divide en los siguientes dieciocho tipos:
01 .DRAM (RAM dinámica, memoria dinámica de acceso aleatorio)
Esta es la RAM más común. Un tubo y un condensador forman una unidad de almacenamiento de bits. La DRAM almacena cada bit de memoria como una carga en el almacenamiento de bits. /p>
Estructura de la memoria
En la unidad de estructura de la memoria, la carga y descarga del capacitor se utiliza para realizar la acción de almacenamiento. Sin embargo, debido a que el capacitor en sí tiene problemas de fugas, debe actualizarse. cada pocos microsegundos, de lo contrario se perderán los datos. El tiempo de acceso y el tiempo de descarga son consistentes, alrededor de 2 a 4 ms. Debido a que el costo es relativamente económico, generalmente se usa como memoria principal en las computadoras.
02. SRAM (RAM estática, Memoria estática de acceso aleatorio)
Estática significa que los datos de la memoria pueden residir allí sin necesidad de acceder a ellos en ningún momento. Cada 6 tubos de electrones forma una unidad de almacenamiento de bits. Debido a que no hay condensador, puede funcionar normalmente sin carga constante. Por lo tanto, puede procesar más rápido y de manera más estable que la memoria de procesamiento aleatorio dinámico normal y, a menudo, se utiliza como caché.
03.VRAM (Video RAM, memoria de video)
Su función principal es enviar los datos de video de la tarjeta gráfica al conversor digital a analógico, reduciendo efectivamente la carga de trabajo. del chip de visualización de gráficos. Adopta un diseño de puerto de datos dual, uno de los cuales es un puerto de salida de datos paralelo y el otro es un puerto de salida de datos en serie. Se utiliza principalmente para memoria de alta gama en tarjetas gráficas avanzadas.
04.FPM DRAM (DRAM en modo de página rápida, memoria de acceso aleatorio dinámico en modo de cambio rápido de página)
Versión mejorada de DRAM, la mayoría de las cuales son módulos de 72 o 30 pines. Cuando la DRAM tradicional accede a los datos de un BIT, la dirección de fila y la dirección de columna deben enviarse una vez cada una para leer y escribir los datos. Después de que FRM DRAM activa la dirección de fila, si la dirección requerida por la CPU está en la misma fila, puede generar continuamente la dirección de columna sin generar la dirección de fila. Dado que las direcciones de los programas generales y los datos dispuestos en la memoria son continuas, en este caso, los datos requeridos se pueden obtener generando la dirección de la fila y luego la dirección de la columna de forma continua. FPM divide la memoria en muchas páginas, desde 512 B hasta varios KB. Al leer datos en un área continua, los datos de cada página se pueden leer directamente a través del modo de cambio rápido de página, lo que mejora en gran medida la eficiencia de la memoria. velocidad. Antes de 1996, en los primeros días de la era 486 y la era PENTIUM, la FPM DRAM se utilizaba ampliamente.
05.EDO DRAM (DRAM de salida de datos extendida, memoria de acceso aleatorio dinámico de salida de datos extendida)
Este es un tipo de memoria que apareció después de FPM, generalmente un módulo de 72 pines y 168 pines. No necesita ser como FPM DRAM, que debe generar la dirección de fila y la dirección de columna al acceder a cada dato BIT y permitir que se estabilicen durante un período de tiempo antes de que se puedan leer y escribir datos válidos, y la dirección del siguiente BIT. Debe esperar esta operación de lectura y escritura. Salida solo cuando se complete.
Por lo tanto, puede acortar en gran medida el tiempo de espera por la dirección de salida y su velocidad de acceso es generalmente aproximadamente un 15% más rápida que el modo FPM. Generalmente se usa en la memoria estándar de las placas base Pentium por debajo de la gama media. Posteriormente, los sistemas 486 comenzaron a admitir EDO DRAM. A finales de 1996, se comenzó a implementar EDO DRAM. .
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Estructura de la memoria 06.BEDO DRAM (Burst Extended Data Out DRAM, memoria de acceso aleatorio dinámico de salida de datos extendida en ráfaga)
Esta es una mejora. La nueva EDO DRAM, propuesta por Micron, agrega un contador de direcciones al chip para rastrear la siguiente dirección. Es un método de lectura en ráfaga, es decir, después de enviar una dirección de datos, cada uno de los tres datos restantes se puede leer en un solo ciclo, por lo que se puede acceder a varios conjuntos de datos a la vez y la velocidad es más rápida que EDO. La DRAM es rápida. Sin embargo, hay muy pocas placas base que admitan memoria BEDODRAM y solo unos pocos modelos brindan soporte (como VIA APOLLO VP2), por lo que fue rápidamente reemplazada por DRAM.
07.MDRAM (Multi-Bank DRAM, memoria dinámica de acceso aleatorio de múltiples ranuras)
Una especificación de memoria propuesta por MoSys, que se divide internamente en varias categorías diferentes de almacenamiento pequeño A. El banco (BANCO) está compuesto por varias matrices de unidades pequeñas independientes. Cada banco de almacenamiento está conectado entre sí a una velocidad de datos mayor que el externo. Generalmente se usa en tarjetas gráficas de alta velocidad o tarjetas aceleradoras, y también en una pequeña. número de computadoras host. La placa se utiliza en la caché L2.
08.WRAM (Window RAM, Memoria de acceso aleatorio de ventana)
El modo de memoria desarrollado por la compañía Samsung de Corea del Sur es una versión mejorada de la memoria VRAM. La diferencia es su circuito de control. Hay de uno a veinte grupos de controladores de entrada/salida y adopta el modo de acceso a datos EDO, por lo que la velocidad es relativamente rápida. También proporciona una función de movimiento de bloques (BitBlt), que se puede utilizar en trabajos de dibujo profesionales.
09. RDRAM (Rambus DRAM, memoria dinámica de acceso aleatorio de alta frecuencia)
Un modo de memoria diseñado y completado de forma independiente por Rambus Company. La velocidad generalmente puede alcanzar 500 ~ 530 MB/s. Es más de 10 veces mayor que la DRAM. Sin embargo, el controlador de memoria necesita realizar cambios considerables después de usar esta memoria, por lo que generalmente se usan en tarjetas adaptadoras de aceleración de gráficos profesionales o memorias de video en consolas de juegos de TV.
10.SDRAM (DRAM síncrona, memoria de acceso aleatorio dinámica síncrona)
Este es un modo de memoria que logra la sincronización del reloj FSB con la CPU. Generalmente, se utiliza un módulo de memoria de 168 pines. grupo, el voltaje de funcionamiento es de 3,3 V. La llamada sincronización del reloj significa que la memoria puede acceder a los datos de forma sincrónica con la CPU, lo que puede cancelar el ciclo de espera y reducir el retraso en la transmisión de datos, mejorando así el rendimiento y la eficiencia de la computadora.
11. SGRAM (Synchronous Graphics RAM, Synchronous Graphics Random Access Memory)
Una versión mejorada de SDRAM. Utiliza bloque Block, es decir, cada 32 bits como unidad de acceso básica. Individual Puede recuperar o modificar fácilmente los datos a los que se accede, lo que reduce la cantidad de lecturas y escrituras generales de la memoria. Además, se ha agregado un controlador de gráficos para las necesidades de dibujo y se proporciona una función de movimiento de bloques (BitBlt), que es significativamente más eficiente. que SDRAM.
12.SB SRAM (Synchronous Burst SRAM, memoria de acceso aleatorio estática de ráfaga síncrona)
La SRAM general es asíncrona para adaptarse a la velocidad cada vez más rápida de la CPU. Es necesario sincronizar su reloj de trabajo con el sistema, esta es la razón por la que se produce SB SRAM.
13.PB SRAM (Pipeline Burst SRAM, memoria de acceso aleatorio estática de ráfaga de tubería)
El rápido aumento en la velocidad del FSB de la CPU ha planteado requisitos más altos para la memoria que la coincide. , la SRAM de ráfaga de tubería se ha convertido en una opción inevitable para reemplazar la SRAM de ráfaga síncrona, porque puede extender efectivamente el reloj de acceso, aumentando así efectivamente la velocidad de acceso.
14.DDR SDRAM (Memoria de acceso aleatorio dinámica síncrona de doble velocidad de datos)
Como producto de reemplazo de la SDRAM, tiene dos características principales: Primero, es más rápida que la SDRAM. una mejora duplicada; en segundo lugar, se utiliza DLL (Delay Locked Loop: Delay Locked Loop) para proporcionar una señal de filtro de datos. Este es el modelo principal actual en el mercado de la memoria.
15.SLDRAM (Enlace de sincronización, memoria dinámica de acceso aleatorio de enlace sincronizado)
Esta es una memoria de estructura SDRAM extendida. Si bien se agregan circuitos de sincronización más avanzados, también se ha agregado el circuito de control lógico. mejorado, pero debido a indicadores técnicos,
Estructura de la memoria
Es difícil poner la estructura de la memoria en uso práctico.
16.CDRAM (CACHED DRAM, memoria de acceso aleatorio dinámico de caché síncrona)
Esta es una tecnología patentada desarrollada por primera vez por Mitsubishi Electric Company y se basa en pines externos y pines externos. del chip DRAM Se inserta una SRAM entre la DRAM interna para usarse como caché secundaria. Actualmente, casi todas las CPU están equipadas con un CACHE de nivel 1 para mejorar la eficiencia. A medida que la frecuencia del reloj de la CPU aumenta exponencialmente, el impacto de no seleccionar CACHE en el rendimiento del sistema será cada vez mayor, y el CACHE de nivel 2 proporcionado por CACHE. DRAM will CACHE se utiliza para complementar las deficiencias del CACHE de primer nivel de la CPU, por lo que puede mejorar en gran medida la eficiencia de la CPU.
17.DDRII (DRAM síncrona de doble velocidad de datos, la segunda generación de memoria dinámica de acceso aleatorio síncrona de doble velocidad)
DDRII es la disolución de la alianza SLDRAM original de DDR en 1999 Futuro nuevo después de integrar los resultados existentes de investigación y desarrollo con DDR. Aún no se han determinado las especificaciones detalladas de DDRII.
18.DRDRAM (Direct Rambus DRAM)
Es uno de los estándares de memoria convencionales de próxima generación. Fue diseñado y desarrollado por Rambus Company. Conecta todos los pines a un * Diferente. Bus, que no sólo puede reducir el tamaño del controlador, sino también aumentar la eficiencia de la transmisión de datos.
2. ROM (memoria de solo lectura)
La ROM es el circuito semiconductor más simple. Se fabrica de una sola vez mediante un proceso de máscara cuando los componentes funcionan normalmente, dice el código. y los datos se guardarán permanentemente y no podrán modificarse. Generalmente utilizado en códigos de programa de sistemas de PC, BIOS (Sistema básico de entrada/salida) en placas base, etc. Su velocidad de lectura es mucho más lenta que la RAM.
Clasificación de 4 componentes
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La memoria ROM se divide en los siguientes cinco tipos:
Estructura de la memoria
Estructura de la memoria 1. MASK ROM (memoria de solo lectura enmascarada)
Para producir memoria ROM en masa, los fabricantes primero deben crear una ROM o EPROM con datos originales como muestra y luego copiarla. en grandes cantidades Una muestra es una MASK ROM y los datos grabados en la MASK ROM nunca se pueden modificar. Su costo es relativamente bajo.
2.PROM (ROM programable, memoria programable de solo lectura)
Esta es una memoria ROM que se puede escribir con una grabadora, pero solo se puede escribir una vez. también se denomina "Memoria de sólo lectura programable una vez" (ROM de programación única, OTP-ROM). Cuando la PROM sale de fábrica, el contenido almacenado es todo 1 y el usuario puede escribir datos 0 en algunas de las unidades según sea necesario (algunas PROM tienen todos los datos como 0 cuando salen de fábrica, por lo que el usuario puede escribir 1 en algunas de las unidades), para lograr el propósito de "programarlo".
3.EPROM (Erasable Programmable, Erasable Programmable Read-Only Memory)
Esta es una memoria ROM que tiene una función borrable y se puede reprogramar después de borrar, antes de escribir, el contenido. el interior debe limpiarse irradiando luz ultravioleta en la tarjeta IC
Estructura de la memoria
La ventana transparente de la estructura de la memoria. Este tipo de chip es relativamente fácil de identificar. Su paquete contiene una "ventana de vidrio de cuarzo". La "ventana de vidrio de cuarzo" de un chip EPROM programado generalmente está cubierta con papel autoadhesivo negro para evitar la luz solar directa.
4.EEPROM (memoria de solo lectura programable y borrable eléctricamente, programable y borrable eléctricamente)
La función y el uso son los mismos que los de la EPROM, la diferencia es la forma de borrar los datos, que Se limpia con una tensión de unos 20V. Además, también puede utilizar señales eléctricas para la escritura de datos. Este tipo de memoria ROM se utiliza principalmente en interfaces plug-and-play (PnP).
5. Memoria Flash
Este es un tipo de memoria que puede modificar el contenido directamente en la placa base sin desconectar el IC. Cuando se apaga la alimentación, los datos almacenados en ella se perderán. no se pierda Al escribir datos, los datos originales deben borrarse primero antes de poder escribir nuevos datos. La desventaja es que la velocidad de escritura de datos es demasiado lenta.