深大胡庆彬教授详解：计算机存储系统三级结构与DRAM/SRAM比较

深大计算机组成原理课件由深圳大学胡庆彬老师制作，专为学生提供关于计算机储存系统深入理解的教材。课件的核心内容围绕第七章"储存系统"展开，探讨了为何现代计算机采用多级存储器结构以及其背后的原因。 首先，多级存储器系统的设计是基于程序运行的局部性原理。程序在短时间内通常只使用少量的指令和数据，且这些数据和指令集中在一个小的内存区域，因此通过将高速缓冲存储器（如SRAM）、主存储器（如DRAM）和虚拟存储器（如磁盘）组成三级结构，可以满足不同性能需求。高速缓冲存储器（高速缓存）用来解决CPU速度与主存储器读写速度不匹配的问题，提升运行效率。主存储器提供足够的容量存储程序和数据，而虚拟存储器则提供更大的虚拟地址空间，解决存储容量不足的问题。 存储器系统由高速缓冲存储器、主存储器和虚拟存储器构成。高速缓存使用SRAM，特点是速度快但价格较高，主要负责缓存最近和最常访问的数据。主存储器使用DRAM，虽然速度较慢，但成本较低，能存储大量数据。虚拟存储器则依赖于硬盘驱动器，提供长时间的存储空间，由操作系统进行管理。 在多级存储器中，信息的一致性和包含性原则是关键概念。一致性原则确保同一份数据在所有级别存储器中的值保持同步，而包含性原则要求内层存储器（如高速缓存）的数据应被所有外层存储器（如主存和虚拟存储）所包含，作为它们各自一部分的备份。 此外，课件还对比了DRAM和SRAM这两种常见的存储器芯片。DRAM是动态随机访问存储器，因其较高的集成度和较低的成本适用于大规模的主存储器；而SRAM则是静态随机存储器，以其快速读写速度常用于实现高速缓存，尽管成本相对较高。 这门课程详细讲解了计算机储存系统设计背后的理论基础和技术选择，对于理解计算机体系结构的学生来说，具有重要的学习价值。