參考材料:深入理解電腦系統,第六章
6.1.1 隨機訪問儲存空間RAM
1.靜態RAM(SRAM)與動態RAM(DRAM)
首先。要有的基本概念:SRAM儲存一個位的結構要六個晶體管,DRAM儲存一個位的結構為一個電容(DRAM可達到較SRAM更高的密度)。因此SRAM比DRAM更加昂貴,帶來的效果是訪問更快。(一個案頭系統SRAM不超過幾MB,DRAM可有幾百到幾KB)
然後。一個進階點的概念。SRAM有穩定點,DRAM(電容)有很多情況形成漏電使得DRAM需要每過一個周期時間就要通過“重新讀出,再次寫入”來重新整理每一位。(也有些DRAM用錯誤修正碼如用38bit來編碼32個位來解決這個問題)
最後。SRAM用來作為快取,可以on-chip,也可以off-chip(可以和CPU坐在一個chip上,也可以和chip分開);DRAM用來做main memory和圖形系統的框架緩衝區(估計就是“顯卡”)。
2.傳統DRAM的形象是怎樣的?
w個DRAM單元(一個單中繼存放區一個bit)形成一個supercell(如果DRAM晶片是一個矩陣,那麼一個supercell就是一個矩陣元素)---》
d個supercell組成a*b的矩陣形式,形成一個DRAM晶片,這樣這塊晶片有a*b*w個bit(之所以d個supercell組成矩陣而不是線性數組的原因是為了降低晶片上地址引腳的數量。但是矩陣組織形式的缺點是要分2步發送地址:行+列,這增加了訪問時間)---》
多塊DRAM晶片封裝在儲存空間模組(memory module)中,這個memory module是柴刀主板的擴充槽上的。---》
晶片通過叫做pin的外部連接器流入和流出晶片
3.如何訪問主存
首先。明確電腦中是誰要訪問主存?是CPU。而主存是存在於CPU之外的(off the chip)
然後,概括的講訪問主存的流程:資料流通過成為匯流排(bus)的共用電子電路在CPU和DRAM之間來來回回。
詳細一點地說。
1)不同電腦系統對於匯流排有不同的設計,本書採用的是其中一種進階匯流排體繫結構,具體結構見圖6-6.因此,這裡講的CPU如何如何對main memory訪問是基於這個匯流排體繫結構的。
2)資料通過匯流排(此體系中有系統匯流排和儲存空間匯流排)在晶片之間(CPU--I/O橋--main memory)流動。