提升存储效率：多路组相联硬件与摩尔定律下的存储器发展

在"多路组相联硬件实现举例-存储器新2.PPT"中，讨论了计算机组成原理中的关键知识点，特别是关于主存储器系统的优化和设计。首先，该文档引用了微电子技术的发展趋势，对比了CPU与DRAM的性能增长，展示了两者之间的差距，强调了摩尔定律对提升系统效率的重要性。随着技术的进步，处理器性能每年增长60%，而DRAM的增长更为显著，每年增加9%。 为了应对这种性能差异，提出了主存储器的多体结构，即通过实现多个独立的存储体，可以提高并行读写能力，从而提升系统性能。无论是静态存储器还是动态存储器，多体结构都是通过低位地址交叉编址或一体多字的方式进行组织，以充分利用存储器的局部性原理，减少访问时间。 章节内容进一步深入到层次存储器系统，这是现代计算机硬件架构的核心组成部分。层次存储器系统包括高速缓存(CACHE)、虚拟存储器、相联存储器以及存储保护等部分。层次结构的设计目标是提供快速的访问速度、大的存储容量和低的运行成本。通过采用不同类型的存储介质，如速度较快但容量较小的SRAM构成CACHE，容量大但速度适中的DRAM用于主内存(MAIN)，实现了存储器系统的分级和优化，每个层次都针对特定的访问模式和需求进行设计。 层次存储器系统通过将程序和数据根据其使用频率和急迫程度分配到不同层次，实现了性能和成本的有效平衡。这种统一管理和调度的策略，使得整个存储器系统能够发挥各自的优势，提供最优的性能价格比，满足用户的应用需求。 总结来说，这份PPT着重介绍了如何通过多路组相联硬件实现，结合层次结构和不同存储介质，来提升计算机存储系统的效率和性能，体现了计算机组成原理中存储器设计的关键要素和技术发展趋势。