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雙端存儲器採用什麼並行技術

發布時間: 2022-09-07 03:48:53

❶ 簡述SRAM,DRAM型存儲器的工作原理

個人電腦的主要結構:
顯示器
主機板
CPU
(微處理器)
主要儲存器
(記憶體)
擴充卡
電源供應器
光碟機
次要儲存器
(硬碟)
鍵盤
滑鼠
盡管計算機技術自20世紀40年代第一台電子通用計算機誕生以來以來有了令人目眩的飛速發展,但是今天計算機仍然基本上採用的是存儲程序結構,即馮·諾伊曼結構。這個結構實現了實用化的通用計算機。
存儲程序結構間將一台計算機描述成四個主要部分:算術邏輯單元(ALU),控制電路,存儲器,以及輸入輸出設備(I/O)。這些部件通過一組一組的排線連接(特別地,當一組線被用於多種不同意圖的數據傳輸時又被稱為匯流排),並且由一個時鍾來驅動(當然某些其他事件也可能驅動控制電路)。
概念上講,一部計算機的存儲器可以被視為一組「細胞」單元。每一個「細胞」都有一個編號,稱為地址;又都可以存儲一個較小的定長信息。這個信息既可以是指令(告訴計算機去做什麼),也可以是數據(指令的處理對象)。原則上,每一個「細胞」都是可以存儲二者之任一的。
算術邏輯單元(ALU)可以被稱作計算機的大腦。它可以做兩類運算:第一類是算術運算,比如對兩個數字進行加減法。算術運算部件的功能在ALU中是十分有限的,事實上,一些ALU根本不支持電路級的乘法和除法運算(由是使用者只能通過編程進行乘除法運算)。第二類是比較運算,即給定兩個數,ALU對其進行比較以確定哪個更大一些。
輸入輸出系統是計算機從外部世界接收信息和向外部世界反饋運算結果的手段。對於一台標準的個人電腦,輸入設備主要有鍵盤和滑鼠,輸出設備則是顯示器,列印機以及其他許多後文將要討論的可連接到計算機上的I/O設備。
控制系統將以上計算機各部分聯系起來。它的功能是從存儲器和輸入輸出設備中讀取指令和數據,對指令進行解碼,並向ALU交付符合指令要求的正確輸入,告知ALU對這些數據做那些運算並將結果數據返回到何處。控制系統中一個重要組件就是一個用來保持跟蹤當前指令所在地址的計數器。通常這個計數器隨著指令的執行而累加,但有時如果指令指示進行跳轉則不依此規則。
20世紀80年代以來ALU和控制單元(二者合成中央處理器,CPU)逐漸被整合到一塊集成電路上,稱作微處理器。這類計算機的工作模式十分直觀:在一個時鍾周期內,計算機先從存儲器中獲取指令和數據,然後執行指令,存儲數據,再獲取下一條指令。這個過程被反復執行,直至得到一個終止指令。
由控制器解釋,運算器執行的指令集是一個精心定義的數目十分有限的簡單指令集合。一般可以分為四類:1)、數據移動(如:將一個數值從存儲單元A拷貝到存儲單元B)2)、數邏運算(如:計算存儲單元A與存儲單元B之和,結果返回存儲單元C)3)、條件驗證(如:如果存儲單元A內數值為100,則下一條指令地址為存儲單元F)4)、指令序列改易(如:下一條指令地址為存儲單元F)
指令如同數據一樣在計算機內部是以二進制來表示的。比如說,10110000就是一條Intel
x86系列微處理器的拷貝指令代碼。某一個計算機所支持的指令集就是該計算機的機器語言。因此,使用流行的機器語言將會使既成軟體在一台新計算機上運行得更加容易。所以對於那些機型商業化軟體開發的人來說,它們通常只會關注一種或幾種不同的機器語言。
更加強大的小型計算機,大型計算機和伺服器可能會與上述計算機有所不同。它們通常將任務分擔給不同的CPU來執行。今天,微處理器和多核個人電腦也在朝這個方向發展。
超級計算機通常有著與基本的存儲程序計算機顯著區別的體系結構。它們通常由者數以千計的CPU,不過這些設計似乎只對特定任務有用。在各種計算機中,還有一些微控制器採用令程序和數據分離的哈佛架構(Harvard
architecture)。

❷ 你能說明雙埠存儲器發明的科學意義和工程意義嗎

雙埠存儲器和多模塊交叉存儲器屬於並行存儲器
前者採用空間並行技術,後者採用時間並行技術。

❸ 雙埠存儲器是一種( ). 選項: a,並行存儲器 b, 串列存儲器 c, 相聯存儲器 d多模塊交叉存儲器

a
雙埠存儲器、多模塊交叉存儲器、相聯存儲器這三個都是解決cpu和主存速度不匹配的方法,它們都是並行存儲器。

❹ 大數據分析模型中什麼叫並行技術

並行技術可分為三類,分別是線程庫、消息傳遞庫和編譯器支持。線程庫可實現對線程的顯性控制;如果需要對線程進行精細管理,可以考慮使用這些顯性線程技術。藉助消息傳遞庫,應用程序可同時利用多台計算機,它們彼此間不必共享同一內存空間。MPI 廣泛應用於科學計算領域。第三項技術是在編譯器中實現的線程處理支持,採用的形式自動並行化。一旦將線程處理引入到應用程序中,開發人員就可能要面對一系列新的編程缺陷(Bug)。其中許多缺陷是難以檢測到的,需要付出額外的時間和關注以確保程序的正確運行。

並行技術可以分為多進程編程和多線程編程。人們總會用某種IPC(inter-process communication,進程間通信)的形式來實現進程間同步,如管道(pipes),信號量(semaphores),信息隊列(message queues),或者共享存儲(shared memory)。在所有的這些IPC形式中,共享存儲器是最快的(除了門(doors)之外)。在處理進程間資源管理,IPC和同步時,你可以選擇POSIX或者System V的定義。

在現代操作系統里,同一時間可能有多個內核執行流在執行,因此內核其實象多進程多線程編程一樣也需要一些同步機制來同步各執行單元對共享數據的訪問。尤其是在多處理器系統上,更需要一些同步機制來同步不同處理器上的執行單元對共享的數據的訪問。在主流的Linux內核中包含了幾乎所有現代的操作系統具有的同步機制,這些同步機制包括:原子操作、信號量(semaphore)、讀寫信號量(rw_semaphore)、spinlock、BKL(Big Kernel Lock)、rwlock、brlock(只包含在2.4內核中)、RCU(只包含在2.6內核中)和seqlock(只包含在2.6內核中)。

❺ 存儲器的擴展方式哪三種

存儲器的擴展方式有字擴展、位擴展、字位同時擴展。存儲器晶元與單片機擴展連接具有共同的規律。即不論何種存儲器晶元,其引腳都呈三匯流排結構,與單片機連接都是三匯流排對接。另外,電源線接電源線,地線接地線。

目前生產的存儲器晶元容量有限,在字數或字長方面與實際存儲器要求有所差距,所以要在字向與位向兩方面進行擴充,才能滿足實際存儲器的要求。

cpu對存儲器進行讀寫操作時,首先由地址匯流排給出地址信號,然後再發出有關進行讀操作與寫操作的控制信號,最後在數據匯流排上進行信息交換。

(5)雙端存儲器採用什麼並行技術擴展閱讀:

存儲器的擴展技術:

總片數=總容量/(容量/片)。

例:存儲器容量為8K×8b,若選用2114晶元(1K×4b),則需要的晶元數為:(8K×8b)/(1K×4b)=16(片)。

(1)位擴展。

只在位數方向擴展(加大字長),而晶元的字數和存儲器的字數是一致的。即b前面不一樣,K前面保持一樣。

例:用64K×1b的SRAM晶元組成64K×8b的存儲器,所需晶元數為:(64K×8b)/(64K×1b)=8(片)。

位擴展的關鍵就是將兩個存儲晶元當成一個存儲晶元來用,讓兩個存儲晶元同時工作,同時被選中,同時做讀操作,同時做寫操作,要想保證同時,就是把兩個晶元的片選,用相同的信號進行連接。

(2)字擴展。

僅在字數方向擴展,而位數不變。即K前面不一樣,b前面保持一樣。

例:用16K×8b的SRAM組成以64K×8b的存儲器,所需晶元數為:(64K×8b)/(16K×8b)=4(片)。

(3)字和位同時擴展。

參考資料來源:網路-位擴展

參考資料來源:網路-字擴展

❻ 並行處理技術的三種形式

時間並行指時間重疊,在並行性概念中引入時間因素,讓多個處理過程在時間上相互錯開,輪流重疊地使用同一套硬體設備的各個部分,以加快硬體周轉而贏得速度。?
時間並行性概念的實現方式就是採用流水處理部件。這是一種非常經濟而實用的並行技術,能保證計算機系統具有較高的性能價格比。目前的高性能微型機幾乎無一例外地使用了流水技術。 資源共享也是在並行性概念中引入時間因素,它是通過軟體的方法實現的。即多個用戶按一定的時間順序輪流使用同一套硬體設備;既可以是按一定的時間順序共享CPU,也可以是CPU與外圍設備在工作時間上的重疊。這種並行措施表現在多道程序和分時系統中,而分布式處理系統和計算機網路則是更高層次的資源共享。
從第一台電子計算機發明,電子計算機已經經歷了五代。計算機發展到第四代時,出現了用共享存儲器、分布存儲器或向量硬體選件的不同結構的並行計算機,開發了用於並行處理的多處理操作系統專用語言和編譯器,同時產生了用於並行處理或分布計算的軟體工具和環境。到出現的計算機稱為第五代計算機,它們的主要特點是進行大規模並行處理。並行處理技術是在微電子、印刷電路、高密度封裝技術、高性能處理機、存儲系統、外圍設備、通信通道、語言開發、編譯技術、操作系統、程序設計環境和應用問題等研究和工業發展的產物。
並行計算機具有代表性的應用領域有:天氣預報建摸、VLSI電路的計算機輔助設計、大型資料庫管理、人工智慧、犯罪控制和國防戰略研究等,而且它的應用范圍還在不斷地擴大。並行處理技術主要是以演算法為核心,並行語言為描述,軟硬體作為實現工具的相互聯系而又相互制約的一種結構技術。本文就並行處理技術的演算法策略、描述性定義及軟硬體方面的實現做一個簡單的介紹。

❼ 主存儲器常採用並行存儲器的目的

主存儲器常採用並行存儲器的目的是通過並行主存儲器和設置Cache來提高速度。
雙埠存儲器和多體交叉存儲器屬於並行存儲器。
目前通常採用多級存儲器體系結構,有高速緩沖存儲器、主存儲器、外存儲器。

❽ 什麼是指計算機一次能並行存取

隨著計算機應用領域的不斷擴大,處理的信息量越來越多,並且現代計算機的I/O設備也在不斷增加,因此,提高訪存的速度已經成為了迫不及待的任務。於是就出現了並行存儲器。
在介紹並行存儲器之前,先來介紹一個概念:
**存儲器的帶寬:表示單位時間內存儲器存取的信息量,可用字/秒或者位/秒錶示。是衡量數據傳輸率的重要技術指標。**存儲器的帶寬是決定了以存儲器為中心的機器獲得信息的速度。可以通過下面的幾種方式提高:

1.縮短存取周期
2.增加存儲字長
3.增加存儲體
雙口RAM
為了提高CPU訪問存儲體的速度,可以採用雙埠的存儲器,多模塊存儲器等技術,它們同屬於並行技術。前者為空間並行,後者為時間並行。

多模塊存儲器
我們還可以從時間上並行並行存取。我們知道CUP的速度要比存儲器要快,如果我們同時從存儲器中取出幾條指令,那麼我們就可以充分利用CPU資源,提高運行效率。

多體並行存儲器
由多體模塊構成,每個模塊都有相同的容量和存取速度,有獨立的讀寫控制電路,地址寄存器和數據寄存器。
多體並行存儲器分為高位交叉編址和低位交叉編址兩種。

高位交叉編址
當程序按體內地址順序存放,即一個體存滿之後,再存入下一個體時,這種方式稱為順序存儲,

低位交叉編址
對應於高位交叉編址,低位交叉編址指的是將程序連續存放在相鄰體中,又稱交叉存儲。

訪存沖突
但是低位交叉存儲可能導致訪存沖突,當訪存地址在相鄰的四次訪存中,出現在同一存儲塊內,就會發生訪存沖突。

兩種並行存儲器的訪問時間
設存儲器的模塊數為n,存取周期為T,匯流排傳輸周期為i,當採用流水線方式存取的時候,:

若採用高位交叉編址,那麼連續讀取n個位元組所需的時間t1為: t1 = nT
若採用低位交叉編址,那麼連續讀取n個位元組所需的時間t2為:t2 = T +(n - 1 )i
存儲器的交叉模塊數 m >= T/i

❾ 低位交叉存儲器為什麼能並行

低位交叉存儲器能並行是因為採用流水線的方式並行存取。交叉存儲器,又稱低位交叉編址,是一種模塊式的存儲器,能並行執行多個獨立的讀、寫操作。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。存儲器是許多存儲單元的集合,按單元號順序排列。

每個單元由若干二進制位構成,以表示存儲單元中存放的數值,這種結構和數組的結構非常相似,故在VHDL語言中,通常由數組描述存儲器。

工作原理

存儲器是用來存儲程序和各種數據信息的記憶部件。存儲器可分為主存儲器(簡稱主存或內存)和輔助存儲器(簡稱輔存或外存)兩大類。和CPU直接交換信息的是主存。

主存的工作方式是按存儲單元的地址存放或讀取各類信息,統稱訪問存儲器。主存中匯集存儲單元的載體稱為存儲體,存儲體中每個單元能夠存放一串二進制碼表示的信息,該信息的總位數稱為一個存儲單元的字長。

存儲單元的地址與存儲在其中的信息是一一對應的,單元地址只有一個,固定不變,而存儲在其中的信息是可以更換的。

以上內容參考:網路- 存儲器

❿ 並行存儲器採用的什麼並行技術

多通道並行技術

包括內存的板上雙通道或多通道(系統內存、顯存等均有);
內存顆粒內部的多通道,例如DDR2就是內存晶元內部雙通道實現的高傳輸率(缺點是高延遲);
磁碟的RAID技術,SSD硬碟內部的多通道技術等等。

以上都屬於多通道並行技術。

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