電腦系統：文章6章（儲存空間階層）

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參考資料：電腦系統的深入瞭解，第六章

6.1.1 隨機存取儲存空間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可有幾百到幾千MB）

然後。一個進階點的概念。SRAM有穩定點。DRAM（電容）有非常多情況形成漏電使得DRAM須要每過一個周期時間就要通過“又一次讀出，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個位來解決問題）

最後。

SRAM用來作為快速緩衝。能夠on-chip，也能夠off-chip（能夠和CPU坐在一個chip上，也能夠和chip分開）；DRAM用來做main memory和圖形系統的框架緩衝區（預計就是“顯卡”）。

2.傳統DRAM的形象是如何的？

w個DRAM單元（一個單中繼存放區一個bit）形成一個supercell（假設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減少晶片上地址引腳的數量。

可是矩陣組織形式的缺點是要分2步發送地址：行+列。這添加了訪問時間）---》

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.怎樣訪問主存

首先。明白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。

具體一點地說。

1）不同電腦系統對於匯流排有不同的設計，本書採用的是當中一種進階匯流排體繫結構，詳細結構見圖6-6.因此，這裡講的CPU怎樣怎樣對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。

4.儲存空間階層中各層次的速度基本概念

最高層指的是CPU寄存器（顧名思義，應該是在chip上面）。訪問速度為一個刻度；

接下來是較小的（幾兆）基於SRAM的快速緩衝儲存空間，能夠在幾個2~4個刻度訪問（ns級）；

然後是較大的（幾百兆~千兆）基於DRAM的主存，能夠在10~10^2個刻度內訪問。

接下來是容量非常大的本地磁碟，訪問時間是DRAM所需時間的10^3倍（如2500倍。ms級）；

最後，是一層在遠端server磁碟。需要訪問他們通過網路。

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