Xem mẫu
- BÀI 7
om
.c
ng
BỘ NHỚ TRONG
co
an
th Nguyễn Hồng Sơn
o ng
Khoa CNTT, PTITHCM
du
u
cu
1/44
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Toång quan heä thoáng boä nhôù maùy tính
om
Ñaëc tröng cuûa heä thoáng boä nhôù
.c
Vò trí: trong hay ngoaøi, trong CPU
ng
Dung löôïng: kích thöôùc töø nhôù, soá löôïng töø nhôù
co
Ñôn vò truyeàn taûi: töø hay khoái
an
Phöông phaùp truy xuaát: truy xuaát tuaàn töï, truy xuaát
th
tröïc tieáp, truy xuaát ngaãu nhieân, truy xuaát lieân keát
ng
(cache)
o
du
Hieäu suaát: thôøi gian truy xuaát, toác ñoä truyeàn, chu kyø
u
Daïng vaät lyù: baùn daãn hay baêng töø
cu
Ñaëc tính vaät lyù: thay ñoåi/khoâng thay ñoåi, xoùa
ñöôïc/khoâng theå xoùa
Toå chöùc boä nhôù: saép xeáp vaät lyù caùc bit ñeå hình thaønh
moät töø 2
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Phaân caáp boä nhôù
om
.c
ng
Thanh -Giaûm giaù thaønh
ghi
co
-Dung löôïng taêng
cache
an
-Thôøi gian truy
th
Main memory
ng xuaát taêng
-Taàn suaát truy
o
Disk cache xuaát cuûa CPU
du
giaûm
u
cu
Ñóa töø
Baêng töø Ñóa quang
3
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Boä nhôù chính_caùc loaïi boä nhôù
baùn daãn
om
.c
RAM (Random Access Memory)
ng
RAM ñoäng: laøm töø tuï ñieän, caàn laøm töôi, maät ñoä cao
co
RAM tónh: laøm baèng caùc flip-flop, nhanh
an
ROM (Read Only Memory)
th
ng
PROM (Programmable ROM)
o
EPROM(Erasable PROM)
du
EEPROM (Electrically EPROM)
u
cu
Flash Memory: laäp trình laïi raát nhanh, maät ñoä cao,
xoùa baèng ñieän vaø chæ caàn vaøi giaây.
4
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Boä nhôù chính_toå chöùc boä nhôù
om
.c
Cell nhôù laø phaàn töû cô baûn coù caùc thuoäc
ng
tính:
co
Hai traïng thaùi: 1 vaø 0
an
th
Coù theå caøi ñaët traïng thaùi, hoaït ñoäng ghi
ng
Coù theå ñoïc traïng thaùi, hoaït ñoäng ñoïc
o
du
u
cu
5
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- om
.c
Ñieàu Ñieàu
ng
khieån khieån
co
an
th
Choïn Data vaøo Choïn Data ra
Cell Cell
o ng
du
Ghi Ñoïc
u
cu
6
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Boä nhôù chính_chip logic
om
.c
Moãi chip goàm moät daõy caùc cell nhôù
ng
Daõy ñöôïc toå chöùc thaønh W töø B bit (vd:
co
16_Mbit chip ñöôïc toå chöùc töø 1M töø 16
an
bit) th
ng
1bit chip: data ñöôïc ñoïc ghi moãi laàn moät
o
du
bit
u
cu
7
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- RAS CAS WE OE
Ñònh thôøi vaø ñieàu khieån
om
.c
ng
Boä ñeám
co
laøm töôi 4
an
th
MUX Giaûi
Daõy boä nhôù
ng
maõ
Ñeäm 2048x2048
o
A0 haøng
ñòa
du
A1 chæ
haøng
u
cu
Ñeäm nhaäp D1
Boä khueách ñaïi D2
Ñeäm D3
vaø coång I/O Ñeäm xuaát D4
A10 ñòa
chæ Giaûi maõ coät
coät
8
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- om
.c
ng
co
an
th
o ng
du
u
cu
9
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Boä nhôù chính_chip logic
om
.c
RAS (row address select), CAS (column
ng
address select)
co
Haøng keát noái ñeán ngoõ Choïn (select) cuûa
an
cell th
ng
Coät keát noái ñeán ngoõ vaøo/ra data
o
du
Soá ñöôøng ñòa chæ caàn = log2W
u
cu
10
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Boä nhôù chính_toå chöùc module
om
.c
Neáu chip 1 bit thì caàn soá chip ít nhaát baèng
ng
soá bit/töø cuûa RAM
co
Toå chöùc moät RAM caên cöù vaøo dung löôïng
an
yeâu caàu vaø loaïi chip th
o ng
du
u
cu
11
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Decode 1/512
256K 1bit
Decode 1/512
Bit #1
om
1
.c
2
9
ng
co
an
7
th
9
Decode 1/512
ng 256K 1bit 8
MBR
o
Decode 1/512
MAR
du
Bit #7
u
cu
Decode 1/512
256K 1bit Boä nhôù 256
Decode 1/512
Kbyte
Bit #8
12
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- om
.c
ng
co
an
th
o ng
du
u
cu
13
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Baøi taäp
om
.c
Thieát keá boä nhôù DRAM dung löôïng 1Mbyte vôùi caùc chip
1bit (dung löôïng moät chip laø tuøy choïn)? Từ nhớ 1 byte.
ng
co
Thiết kế DRAM 1Mbyte với các chip 1 bit co dung lượng
256Kbit? Từ nhớ 1 byte.
an
Haõy veõ sô ñoà thieát keá DRAM 256Mbyte vôùi caùc chip 2
th
bit coù dung löôïng 128Mbit? Từ nhớ 1 byte.
ng
Thiết kế DRAM 1Mbyte với 16 chip 1 bit co dung lượng
o
du
256Kbit va cac chip 4 bit co dung luong 1Mbit? Từ nhớ 1
byte.
u
cu
Thieát keá boä nhôù DRAM dung löôïng 4Mbyte vôùi caùc chip
2bit (dung löôïng moät chip laø tuøy choïn)
14
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Decode
1/1024
1M 1bit
Decode 1/1024
Bit #1
om
1
.c
2
10
ng
co
an
7
th
Decode 11024
10 ng 1M 1bit 8
MBR
o
Decode 1/1024
MAR
du
Bit #7
u
cu
Decode
1/1024
1M 1bit Boä nhôù
Decode 1/1024
1Mbyte
Bit #8
15
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Boä nhôù cache
om
.c
Nguyeân lyù:
ng
Bộ nhớ cache là một giải pháp tăng tốc truy xuất bộ
co
nhớ chính. Cache chứa một phần bộ nhớ chính. Vì vậy
an
th
khi muốn truy xuất một từ nhớ, CPU sẽ tìm trong
ng
cache, nếu có sẽ lấy từ nhớ rất nhanh, nếu không
o
thấy sẽ lấy từ bộ nhớ chính và nạp nguyên khối nhớ
du
chứa từ đó vào cache. Lý do nạp cả khối nhớ vào
u
cu
cache: trên cơ sở dự đoán các truy xuất tiếp theo sẽ
tham chiếu đến các từ nhớ lân cận từ nhớ vừa truy
xuất và như vậy truy xuất kế tiếp sẽ nhanh.
16
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- CPU
om
Truyeàn vaøo töøng töø
.c
(word)
ng
co
Cache
an
th
ng
Truyeàn vaøo töøng khoái
o
(block)
du
u
cu
Boä nhôù chính
17
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Chæ soá line Tag Block
Ñòa chæ Noäi dung 0
0 1
1
om
2
Block
2
.c
(K töø)
C-1
ng
co
K töø
an
Block
(K töø) Cache
th
o ng
du
Block
u
(K töø)
cu
2n-1
Chieàu daøi moät töø
Boä Nhôù Chính 18
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Baét ñaàu
Hoaït ñoäng ñoïc cache
Nhaän ñòa chæ töø CPU
om
.c
Coù block chöùa Truy xuaát boä nhôù chính
ng
khoâng
ñòa chæ
co
naøy khoâng?
an
coù Caáp line cho khoái
th
ng boä nhôù chöùa ñòa chæ naøy
o
Laáy noäi dung
du
chuyeån cho CPU Chuyeån noäi dung
cho CPU
u
cu
Naïp khoái nhôù
Keát thuùc vaøo cache
19
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Kích thöôùc cuûa cache
om
.c
Boä nhôù coù kích thöôùc 2n, chia laøm M khoái, moãi
ng
khoái coù K töø => M=2n/K
co
Cache coù C line, moãi line chöùa moät tag vaø moät
an
khoái K töø
M>>C th
ng
Cache ñuû nhoû ñeå chi phí ~ main memory vaø
o
du
khoâng trôû neân chaäm
u
Cache ñuû lôùn ñeå truy xuaát nhanh
cu
Phaåm chaát cache∈coâng ngheä vi maïch
Heä soá tìm thaáy (hit ratio): khaû naêng laáy ñöôïc soá
lieäu caàn thieát töø cache. 20
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
nguon tai.lieu . vn