第四章-存储器02-主存储器及CPU.ppt

1）集中式刷新 在2ms内按存储容量集中安排刷新时间（刷新期间停止读/写操作） 如果对（128*128）矩阵存储器进行刷新，在读写操作 3872次后 集中刷新，已知该存储器的读写周期 T=500ns（读一行的时间） （刷新一行的时间=读一行的时间） 1 ms 毫秒 =1000 us微秒 1 us 微秒 =1000 ns 豪微秒 R/W R/W … R/W 刷新 … 刷新 读/写操作 共 3872T，1936us 刷新 共128T ，64us 2ms 500ns*128=64000ns=64us， 此段时间CPU不能访问存储器。500ns*3872=1936000ns=1936us 1936+64=2000us=2ms 死区 3.5、主存储器的刷新 2）分散式刷新 把存取周期分成两部分。一半读写一半刷新，一个周期刷一行。 （如果CPU存取周期是主存存取周期的二倍，使用此方法好） 对128*128矩阵，读写周期T=500ns，则需要128个周期才能 把全部单元刷新完毕，但是中间还有128个CPU存取周期。 R/W 刷新 R/W 刷新 … R/W 刷新 R/W 刷新 刷新间隔 128 us =（500+500）* 128 = 128000 ns = 128 us 微秒 存取周期0 存取周期1 存取周期126 存取周期127 虽然CPU可随时访问主存，但是原本每隔2ms刷新一次，现在 每隔128us就刷新一次，刷新需要充电，功耗大，刷的太勤了。 3.5、主存储器的刷新 结合前两种方式的优缺点后： 3）异步式刷新 在2ms内，分散式地对128行逐行刷新一遍，每一行平均刷新的时间 间隔为 2ms / 128 = 15.625us，即每隔15.6us提出一次刷新请求。 这样，每行之间的刷新间隔仍为2ms。 提出刷新请求时，CPU有可能正在访存，需等待CPU交出访存 控制权后，再安排刷新周期，所以称为异步刷新方式。 刷新期间，封锁CPU对主存读/写操作。 相对于分散式刷新，它减少了刷新次数； 相对于集中式刷新，它的主机“死区”缩短了很多； 因此，这种方式使用比较多。 3.5、主存储器的刷新 例2：某16位微机，地址编码为24位，按字节编址，使用1M*1的DRAM 芯片扩展成主存，存储周期=0.1μs（ 1 ms=1000μs 微秒）。 请问：该机所允许的最大主存空间是多少？需要多少片DRAM芯片？ 若假设1 M * 1 的芯片采用 1K * 1K 的存储矩阵，采用异步刷新方 式，设存储元刷新最大间隔时间不超过8ms，刷新定时信号的间隔 时间是多少？ 解：因为主存地址码为24位，按字节编址（一存储单元8位）； 故最大主存空间 = 224 * 8 = 16 M * 8 需要 16 M * 8 / 1 M * 1 = 16 * 8 = 128 个 DRAM芯片。 1K * 1K 的存储矩阵按行进行刷新， 需要1K行，则刷新定时信号的 间隔时间为： 8ms / 1K = 8 ms / 1024 = 7.8 例1： 对存储矩阵为512 ×2048的主存进行刷新，刷新周期=8ms。 解：选择行地址进行刷新，每一行上的2048位同时刷新， 即在8ms内，执行512次刷新。 刷新方式可采用在 8ms中进行512次刷新操作的集中刷新方式， 或按每隔 8ms/512=15.5 us 提出一刷新请求的异步刷新方式。 复习与作业 复习章节： 第4章 主存储器 4.2 主存储器 作业：P150 10、13、14、15、16 * * * * 系 统 总 线 存储器 运算器 控制器 接口与通信 输入/输出设备 史苇杭 办公室：306 办公电话：0371 电子邮件：shiwh@zzu.edu.cn 《 计算机组成原理 》 第四章 存储器 第四章 存储器 1、存储器的分类 2、存储器的层次结构（三级存储系统） 3、主存储器（内存 M