计组—双端口与多模块存储器
雙端口存儲器
1.雙端口存儲器的邏輯結構
雙端口存儲器是指同一個存儲器具有兩組相互獨立的讀寫控制線路,是一種高速工作存儲器;它提供了兩個相互獨立的端口,即左端口右端扣。他們分別具有各自的地址線、數據線和控制線,可以對存儲器中任何位置上的數據進行獨立的存取操作。可以實現一個存儲器掛2個CPU
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2.無沖突讀寫控制
當兩個端口地址不相同時,在兩個端口上進行讀寫操作,一定不會發生沖突。當任一端口被選中驅動時,就可以對整個存儲器進行存取,每一個端口都有自己的片選控制和輸出驅動控制
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3.有沖突的讀寫控制
當兩個端口同時存取存儲器同一存儲單元時,便發生沖突。為解決此問題,特設置了BUSY標志。
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多模塊交叉存儲器
(將一個模塊看做一個芯片)
存儲器模塊化組織的兩種安排方式: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,其它模塊不工作,某一模塊出現故障時,其它模塊可以照常工作,通過增添模塊來擴充存儲器容量比較方便,但各模塊串行工作,存儲器的帶寬收到了限制。
說明:如上圖順序方式,總共有4各模塊,每個模塊8個單元(M0,M1,M2,M3),每個單元5位地址(5個存儲元),其中5位地址中高2位(4和3)為模塊地址(用于標記處于哪個模塊M0,M1,M2,M3),低3位為模塊內地址(字地址);順序方式中連續地址基本分布在同一模塊內,同一模塊內的地址是連續的(M0: 0-7,M1:8-15 ....)
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交叉方式:
說明:如上圖交叉方式,總共有4各模塊,每個模塊8個單元(M0,M1,M2,M3),每個單元5位地址(5個存儲元),其中5位地址中低2位(1和2)為模塊地址(用于標記處于哪個模塊M0,M1,M2,M3),高3位為模塊內地址(字地址);
交叉方式的特點:地址碼的低位字段經過譯碼(片選,非門)選擇不同的模塊,而高位字段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,同一模塊內的地址是不連續的;對連續字的成塊傳送可實現多模塊并行存取,提高了存儲器的帶寬
定量分析:
順序方式存儲器連續讀取m個字所需時間為t=mT
交叉方式:
假設模塊字長等于數據總線寬度,模塊存取一個字的存儲周期為T,總線傳送周期為τ,存儲器的交叉模塊數為m(m=4),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)要求模塊數須大于或等于m,以保證啟動某模塊后經mτ時間再次啟動該模塊時,它的上次存取操作已經完成。連續讀取m個字所需時間為 t1=T+(m-1)τ
總結
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