Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 5 - Nguyễn Kim Khánh

Bài giảng Kiến trúc máy tính NKK-HUT Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT Nội dung giáo trình Chương 5 BỘ NHỚ MÁY TÍNH Nguyễn Kim Khánh Trường Đại học Bách khoa Hà Nội ④ Chương 1. Giới thiệu chung ④ Chương 2. Hệ thống máy tính ④ Chương 3. Số học máy tính ④ Chương 4. Bộ xử lý trung tâm ④ Chương 5. Bộ nhớ máy tính ④ Chương 6. Hệ thống vào-ra ④ Chương 7. Kiến trúc máy tính tiên tiến 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 1 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 2 NKK-HUT Nội dung của chương 5 NKK-HUT 5.1. Tổng quan về hệ thống nhớ 5.1. Tổng quan về hệ thống nhớ 5.2. Bộ nhớ bán dẫn 5.3. Bộ nhớ chính 5.4. Bộ nhớ cache 5.5. Bộ nhớ ngoài 5.6. Bộ nhớ ảo 5.7. Hệ thống nhớ trên máy tính cá nhân 1. Các đặc trưng của hệ thống nhớ ④Vị trí ④Bên trong CPU: ④tập thanh ghi ④Bộ nhớ trong: ④bộ nhớ chính ④bộ nhớ cache ④Bộ nhớ ngoài: các thiết bị nhớ ④Dung lượng ④Độ dài từ nhớ (tính bằng bit) ④Số lượng từ nhớ 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 3 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 4 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 1 Bài giảng Kiến trúc máy tính NKK-HUT Các đặc trưng của hệ thống nhớ (tiếp) 18 March 2007 NKK-HUT Các đặc trưng của hệ thống nhớ (tiếp) ④Đơn vị truyền ④Từ nhớ ④Khối nhớ ④Phương pháp truy nhập ④Truy nhập tuần tự (băng từ) ④Truy nhập trực tiếp (các loại đĩa) ④Truy nhập ngẫu nhiên (bộ nhớ bán dẫn) ④Truy nhập liên kết (cache) ④Hiệu năng (performance) ④Thời gian truy nhập ④Chu kỳ nhớ ④Tốc độ truyền ④Kiểu vật lý ④Bộ nhớ bán dẫn ④Bộ nhớ từ ④Bộ nhớ quang 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 5 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 6 NKK-HUT Các đặc trưng của hệ thống nhớ (tiếp) NKK-HUT 2. Phân cấp hệ thống nhớ ④Các đặc tính vật lý ④Khả biến / Không khả biến (volatile / nonvolatile) ④Xoá được / không xoá được ④Tổ chức Từ trái sang phải: ④ dung lượng tăng dần ④ tốc độ giảm dần ④ giá thành/1bit giảm dần 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 7 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 8 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 2 Bài giảng Kiến trúc máy tính NKK-HUT 3. Phát hiện và hiệu chỉnh lỗi trong bộ nhớ 18 March 2007 NKK-HUT Sơ đồ phát hiện và hiệu chỉnh lỗi ④ Nguyên tắc chung: cần tạo ra và lưu trữ thêm thông tin dư thừa. ④ Từ dữ liệu cần ghi vào bộ nhớ: m bit ④ Cần tạo ra và lưu trữ từ mã: k bit ⮳Lưu trữ (m+k) bit ④ Khi đọc ra có các khả năng sau: ④ Không phát hiện thấy dữ liệu lỗi ④ Phát hiện thấy dữ liệu lỗi và có thể hiệu chỉnh dữ liệu thành đúng ④ Phát hiện thấy lỗi nhưng không có khả năng hiệu chỉnh ⮳cần phát ra tín hiệu báo lỗi. 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 9 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 10 NKK-HUT Ví dụ mã sửa lỗi Hamming (m=4, k=3) NKK-HUT 5.2. Bộ nhớ bán dẫn 1. Phân loại Kiểu bộ nhớ Read Only Memory (ROM) Programmable ROM (PROM) Erasable PROM (EPROM) Electrically Erasable PROM (EEPROM) Flash memory Random Access Memory (RAM) Tiêu chuẩn Bộ nhớ chỉ đọc Bộ nhớ hầu như chỉ đọc Bộ nhớ đọc-ghi Khả năng xoá Không xoá được bằng tia cực tím, cả chip bằng điện, mức từng byte bằng điện, từng khối bằng điện, mức từng byte Cơ chế ghi Mặt nạ Bằng điện Bằng điện Tính khả biến Không khả biến Khả biến 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 11 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 12 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 3 Bài giảng Kiến trúc máy tính NKK-HUT ROM (Read Only Memory) 18 March 2007 NKK-HUT Các kiểu ROM ④Bộ nhớ không khả biến ④Lưu trữ các thông tin sau: ④Thư viện các chương trình con ④Các chương trình điều khiển hệ thống (BIOS) ④Các bảng chức năng ④Vi chương trình ④ROM mặt nạ: ④thông tin được ghi khi sản xuất ④rất đắt ④PROM (Programmable ROM) ④Cần thiết bị chuyên dụng để ghi bằng chương trình ⮳chỉ ghi được một lần ④EPROM (Erasable PROM) ④Cần thiết bị chuyên dụng để ghi bằng chương trình ⮳ghi được nhiều lần ④Trước khi ghi lại, xóa bằng tia cực tím 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 13 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 14 NKK-HUT Các kiểu ROM (tiếp) NKK-HUT RAM (Random Access Memory) ④EEPROM (Electrically Erasable PROM) ④Có thể ghi theo từng byte ④Xóa bằng điện ④Flash memory (Bộ nhớ cực nhanh) ④Ghi theo khối ④Xóa bằng điện ④Bộ nhớ đọc-ghi (Read/Write Memory) ④Khả biến ④Lưu trữ thông tin tạm thời ④Có hai loại: SRAM và DRAM (Static and Dynamic) 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 15 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 16 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 4 Bài giảng Kiến trúc máy tính NKK-HUT SRAM (Static) – RAM tĩnh 18 March 2007 NKK-HUT DRAM (Dynamic) – RAM động ④Các bit được lưu trữ bằng các Flip-Flop ⮳thông tin ổn định ④Cấu trúc phức tạp ④Dung lượng chip nhỏ ④Tốc độ nhanh ④Đắt tiền ④Dùng làm bộ nhớ cache ④Các bit được lưu trữ trên tụ điện ⮳cần phải có mạch làm tươi ④Cấu trúc đơn giản ④Dung lượng lớn ④Tốc độ chậm hơn ④Rẻ tiền hơn ④Dùng làm bộ nhớ chính 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 17 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 18 NKK-HUT Các DRAM tiên tiến NKK-HUT 2. Tổ chức của chip nhớ ④Enhanced DRAM ③Sơ đồ cơ bản của chip nhớ ④Cache DRAM ④Synchronous DRAM (SDRAM): làm việc được đồng bộ bởi xung clock ④DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM) ④Rambus DRAM (RDRAM) 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 19 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 20 ... - tailieumienphi.vn