cpu低位交叉存儲器
❶ 什麼是多模塊存儲器的低位交叉編址方式低位交叉編址如何提高存儲性能
3.4.2多模塊交叉存儲器
1.存儲器的模塊化組織
一個由若干個模塊組成的主存儲器是線性編址的。
這些地址在各模塊有兩種安排方式:一種是順序方式,一種是交叉方式。
順序方式:某個模塊進行存取時,其他模塊不工作,某一模塊出現故障時,其他模塊可以照常工作,
通過增添模塊來擴充存儲器容量比較方便。但各模塊串列工作,存儲器的帶寬受到了限制。
交叉方式:地址碼的低位欄位經過解碼選擇不同的模塊,而高位欄位指向相應模塊內的存儲字。連續
地址分布在相鄰的不同模塊內,同一個模塊內的地址都是不連續的。對連續字的成塊傳送可實現多模塊
流水式並行存取,大大提高存儲器的帶寬。
2.多模塊交叉存儲器的基本結構
四模塊交叉存儲器結構框圖演示
每個模塊各自以等同的方式與CPU傳送信息。CPU同時訪問四個模塊,由存儲器控制部件控制它們分時
使用數據匯流排進行信息傳遞。這是一種並行存儲器結構。
下面做定量分析:我們認為模塊字長等於數據匯流排寬度,模塊存取一個字的存儲周期為T,匯流排傳送周期為τ,存儲器的交叉模塊數為m,為了實現流水線方式存取,應當滿足
T=mτ (m=T/τ稱為交叉存取度)
交叉存儲器要求其模塊數必須大於或等於m,以保證啟動某模塊後經mτ時間再次啟動該模塊時,它的上次存取操作已經完成。這樣,連續讀取m 個字所需的時間為
t1=T+(m-1)τ
而順序方式存儲器連續讀取m個字所需時間為t2=mT.交叉存儲器的帶寬確實大大提高了。
m=4的流水線方式存取示意圖如下
圖3.31流水線方式存取示意圖
【例4】 設存儲器容量為32字,字長64位,模塊數m=4,分別用順序方式和交叉方式進行組織。存儲周期
T=200ns,數據匯流排寬度為64位,匯流排傳送周期τ=50ns。問順序存儲器和交叉存儲器的帶寬各是多少?
【解】
順序存儲器和交叉存儲器連續讀出m=4個字的信息總量都是:
q=64位×4=256位
順序存儲器和交叉存儲器連續讀出4個字所需的時間分別是:
t2=mT=4×200ns=800ns=8×10-7s;
t1=T+(m-1)=200ns+30ns=350ns=35×10-7s
順序存儲器和交叉存儲器的帶寬分別是:
W2=q/t2=256÷(8×10-7)=32×107[位/s];
W1=q/t1=256÷(35×10-7)=73×107[位/s]
3.二模塊交叉存儲器舉例
二模塊交叉存儲器方框圖演示
DRAM存儲器讀/寫周期時,在行選通信號RAS有效下輸入行地址,在列選通信號CAS有效下輸入列地址。
如果是讀周期,此位組內容被讀出;如果是寫周期,將匯流排上數據寫入此位組。刷新周期是在RAS有效下
輸入刷新地址,此地址指示的一行所有存儲元全部被再生。A20—A3的18位地址用於模塊中256K個存儲字
的選擇。A2用模塊選擇 ,連續的存儲字交錯分布在兩個模塊上,偶地址在模塊0,奇地址在模塊1。
DRAM存儲器需要逐行定時刷新,而且,DRAM晶元的讀出是一種破壞性讀出,因此在讀取之後要立即按讀
出信息予以充電再生。 這樣,若CPU先後兩次讀取的存儲字使用同一RAS選通信號的話,CPU在接收到第一
個存儲字之後必須插入等待狀態,直至前一存儲字再生完畢才開始第二個存儲字的讀取。
無等待狀態成塊存取示意圖演示
由於採用m=2的交叉存取度的成塊傳送,兩個連續地址字的讀取之間不必插入等待狀態(零等待存取)。
❷ 高位多體交叉存儲器為什麼不能滿足程序的局部性原理
虛擬存儲器:是指具有請求調入功能和置換功能,能從邏輯上對內存容量進行擴充的一種存儲器系統。在虛擬存儲器系統中,作業無需全部裝入,只要裝入一部分就可運行。引入虛擬存儲技術之後,可以:1、提高內存利用率;(如:定義100*100大小的數組,可能只用到10*10個元素)2、程序不再受現有物理內存空間的限制;編程變得更容易;3、可以提高多道程序度,使的程序能夠進入內存運行。程序局部性原理:虛擬存儲管理的效率與程序局部性程序有很大關系。根據統計,進程運行時,在一段時間內,其程序的執行往往呈現出高度的局限性,包括時間局部性和空間局部性。1、時間局部性:是指若一條指令被執行,則在不久的將來,它可能再被執行。2、空間局部性:是指一旦一個存儲單元被訪問,那它附近的單元也將很快被訪問。
❸ 關於存低位交叉存儲的問題請教 版主
I/O匯流排應該是系統匯流排的子集。例如存儲器匯流排也是屬於系統匯流排。地址線是雙向?哪裡看到的?
❹ 計算機組成原理 交叉存儲器
順序還是交叉,那不是重點。。。。重點是4個模塊,每個模塊之間是並行運作的,每個模塊數據位寬是32位,4個並行就是128位,剩下的周期不用解釋了。。
❺ 一個8體低位交叉的存儲器,假設存取周期為T,CPU每隔 t;(T = 8t;)時間啟動一個存儲體
t=1/8T, t總=T+(16-1)t=(23/8)T
❻ 關於計算機組成原理的交叉存儲器問題
低位交叉多體並行存儲器的特點 :每個模塊都有相同的容量和存取速度。其實就是從每個模塊讀取一個字是並行的,而從一個模塊繼續讀取下一個字,才有時間間隔,這也就是為什麼它的帶寬比順序存取大。總而言之,模塊間並行,模塊內部串列。
❼ 4體低位交叉存儲器每隔1/4周期啟動一個存儲體,訪問64個字需要多少周期
4體低位交叉的存儲器的匯流排傳輸周期為τ,τ=T/4,依次訪問64個字所需時間為:
t=T+(64-1) τ=T+63T/4=16.75T
課後答案,你能看懂不?