SRAM(Static Random Access Memory)：它是一種具有靜止存取功能的內存，不需要刷新電路即能保存它內部存儲的數據。
DRAM(Dynamic Random Access Memory)：最為常見的系統內存。DRAM 只能將數據保持很短的時間。為了保持數據，DRAM使用電容存儲，所以必


須隔一段時間刷新（refresh）一次，如果存儲單元沒有被刷新，存儲的信息就會丟失。 （關機就會丟失數據）


SRAM不需要刷新電路即能保存它內部存儲的數據。而DRAM（Dynamic Random Access Memory)每隔一段時間，要刷新充電一次，否則內部的數據


即會消失，因此SRAM具有較高的性能，功耗較小，但是SRAM也有它的缺點，即它的集成度較低，相同容量的DRAM內存可以設計為較小的體積，但


是SRAM卻需要很大的體積。同樣面積的硅片可以做出更大容量的DRAM，因此SRAM顯得更貴。


FLASH(Flash Memory)：它屬于內存器件的一種，是一種非易失性（ Non-Volatile ）內存。
閃存的物理特性與常見的內存有根本性的差異：目前各類 DDR 、 SDRAM 或者 RDRAM 都屬于揮發性內存，只要停止電流供應內存中的數據便無法


保持，因此每次電腦開機都需要把數據重新載入內存；閃存在沒有電流供應的條件下也能夠長久地保持數據，其存儲特性相當于硬盤，這項特性


正是閃存得以成為各類便攜型數字設備的存儲介質的基礎。


Cache存儲器：電腦中為高速緩沖存儲器，是位于CPU和主存儲器DRAM(DynamicRandomAccessMemory)之間，規模較小，但速度很高的存儲器，通


常由SRAM(StaticRandomAccessMemory靜態存儲器)組成。


引入高速緩沖存儲器的目的是什么？

高速緩沖存儲器Cache是位于CPU與內存之間的臨時存儲器，它的容量比內存小但交換速度快。在Cache中的數據是內存中的一小部分，但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的，當CPU調用大量數據時，就可避開內存直接從Cache中調用，從而加快讀取速度。由此可見，在CPU中加入Cache是一種高效的解決方案，這樣整個內存儲器（Cache+內存）就變成了既有Cache的高速度，又有內存的大容量的存儲系統了。Cache對CPU的性能影響很大，主要是因為CPU的數據交換順序和CPU與Cache間的帶寬引起的。

下面給出一道例題：

全相聯映射方式

全相聯映射是指主存中任意一個塊都可以映射到cache中任意一個塊的方式，也就是說，當主存中的某一塊需調入cache時，可根據當時cache的塊占用或分配情況，選擇一個塊給主存塊存儲，所選的cache塊可以是cache中的任意一個塊。例如，設cache共有2^C塊，主存共有2^M塊，當主存的某一塊j需調進cache中時，它可以存入cache的塊0、塊1、…、塊i、…或塊2^C - 1的任意一塊上。如下圖所示：?

優點：命中率比較高，cache存儲空間利用率高；

缺點：存儲映射信息的相聯存儲器龐大，比較電路復雜，查詢相聯存儲器時，每次都要與全部內容比較，速度低，成本高，因而只適合于小容量的cache之用，應用少。

2、直接相聯映射方式

直接相聯映射方式是指主存的某塊j只能映射到滿足如下特定關系的cache塊i中：

i＝j mod 2^C

上圖中，主存的第0、2^C、2^(C＋1)、…塊只能映射到cache的第0塊，主存的第1、2^C+1、2^(C＋1)+1、…塊只能映射到cache的第1塊，……，主存的第2^C-1、2^(C＋1)-1、…2^M-1塊只能映射到cache的第2^C-1塊。即：對2^C求余后余數相同的主存塊對應cache中同一個塊。如下圖所示：?

優點：比較電路最簡單，地址映射方式簡單，數據訪問時，只需檢查區號是否相等即可，因而可以得到比較快的訪問速度，硬件設備簡單。

缺點：cache塊沖突率較高，余數相同的主存塊無法同時進入cache，從而降低了cache的利用率。由于主存的每一塊只能映射到cache的一個特定塊上，當主存的某塊需調入cache時，如果對應的cache特定塊已被占用，而cache中的其它塊即使空閑，主存的塊也只能通過替換的方式調入特定塊的位置，不能放置到其它塊的位置上，替換操作頻繁，命中率比較低。

3、組相聯映射方式

組相聯映射方式下，將cache分成2^u組，每組包含2^v塊。主存的塊與cache的組之間采用直接相聯映射，而與組內的各塊則采用全相聯映射。也就是說，主存的某塊只能映射到cache的特定組中的任意一塊。主存的某塊j與cache的組k之間滿足如下關系：k＝j mod 2^u

設主存共有2^s×2^u塊（即M＝s+u），則它們的映射關系如下圖所示：

圖中，主存的塊0、2^u、2^(u＋1)、…、[2^(s-1)]2^u可以映射到cache的第0組的任意一塊，主存的塊1、2^u+1、2^(u＋1)+1、…、[2^(s-1)]2^u+1可以映射到cache的第1組的任意一塊，……，主存的塊2^u-1、2^(u＋1)-1、…、2^M-1可以映射到cache的第2^u-1組的任意一塊。

優點：塊的沖突概率比較低，塊的利用率大幅度提高，塊失效率明顯降低。

缺點：實現難度和造價要比直接映射方式高。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机组成原理个人笔记（二）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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