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计算机存储器的工作原理

作者:杰夫·泰森

系统RAM

系统RAM速度由公交宽度公共汽车速度。总线宽度是指可以同时发送到CPU的位数,而总线速度是指每秒钟可以发送一组零件的次数。一个公交周期每次数据从内存到CPU传播时都会发生。例如,从理论上讲,100 MHz 32位总线能够发送4个字节(32位除以8 = 4个字节)的数据到CPU每秒1亿次,而66 MHz 16位总线可以发送2个数据每秒6600万次。如果您进行数学计算,您会发现,在我们的示例中,只需将公交宽度从16位更改为32位,而速度从66 MHz更改为100 MHz,可以提供三倍的数据(4亿个字节,而1.32亿个字节)每秒传递到CPU。

实际上,RAM通常不会以最佳速度运行。潜伏从根本上改变方程。延迟是指阅读一些信息所需的时钟周期数。例如,额定值为100 MHz的RAM能够在0.00000001秒内发送一点,但可能需要0.00000005秒才能开始读取第一个位。为了补偿延迟,CPU使用一种特殊技术称为突发模式

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爆发模式取决于期望CPU请求的数据将存储在顺序存储单元。内存控制器预计,无论CPU所做的什么工作都将继续来自相同的一系列内存地址,因此它可以一起读取几个连续的数据。这意味着只有第一位受到延迟的全部影响。读取连续的钻头花费的时间少得多。这额定爆发模式记忆的通常表示为四个数字被破折号隔开。第一个数字告诉您开始读取操作所需的时钟周期数。第二,第三和第四个数字告诉您,在该行中读取每个连续位需要多少个周期,也称为文字线。例如:5-1-1-1告诉您,在此之后,每一点都需要五个周期才能读取第一个位和一个周期。显然,这些数字越低,内存的性能就越好。

爆发模式通常与管道,最小化潜伏期影响的另一种方法。管道上的数据检索到一种组装行过程中。内存控制器同时从内存中读取一个或多个单词,将当前单词或单词发送到CPU,并将一个或多个单词写入内存单元。一起使用,爆发模式和管道上可以大大减少延迟引起的滞后。

那么,您为什么不购买最快,最宽的内存呢?内存总线的速度和宽度应与系统的总线相匹配。您可以在66 MHz系统中使用设计为100 MHz工作的内存,但是它将以66 MHz的速度运行,因此没有优势,并且32位内存不适合16位。公共汽车。

即使有了宽快,快速的总线,数据从存储卡到CPU仍然需要更长的时间,而CPU实际处理数据所需的时间仍然需要更长的时间。那就是缓存的地方。

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