理解计算机存储原理：存取周期、带宽与存储类型解析

"该资源为2022年的‘计算机组成原理教程解答’PPT，主要涵盖第二章存储器的相关习题解析，包括存取时间、存取周期、存储器带宽、ROM与RAM的区别、存储器类型的特性，以及存储器结构的基础概念等知识点。" 在计算机组成原理中，存储器是至关重要的组成部分，它负责存储数据和指令。以下是这些知识点的详细解释： 1. 存取时间和存取周期： - 存取时间(TA)是指存储器从接收到CPU发出的读写请求开始，直到数据被读出或写入所需的时间。它是衡量存储器响应速度的一个基本指标。 - 存取周期(TW)是连续两次读写操作之间所需的最短时间间隔，它包括了一次存取时间加上存储单元恢复稳定所需的时间。存取周期比存取时间更长，因为存储器在完成一次操作后需要一段时间来恢复到稳定状态。 2. 存储器带宽： - 存储器带宽表示每秒可以读写的数据量（以比特计），反映了存储器处理信息的速度。例如，如果总线宽度是32位，存取周期为250ns，则带宽计算公式为：带宽 = 总线宽度 / 存取周期。在这个例子中，带宽为128MBit/s。 3. ROM与RAM的区别： - RAM（随机存取存储器）允许读写操作，但断电后数据会丢失，常见的有动态RAM(DRAM)和静态RAM(SRAM)。 - ROM（只读存储器）在制造时预编程了数据，即使断电数据也不会丢失，常用于存储BIOS、固件等关键程序。 4. 存储器类型： - 易失性：动态RAM、静态RAM、Cache，断电后数据无法保留。 - 非易失性：ROM、磁盘、光盘，断电后数据仍能保存。 - 读出破坏性：动态RAM，每次读取可能导致数据丢失，需要刷新机制。 - 非读出破坏性：其他类型，如ROM、SRAM、磁盘、光盘，读取不会破坏原有数据。 5. 存储器相关术语： - 存储元：构成存储器的基本单元，能够存储1位二进制信息。 - 存储单元：由多个存储元组成，可以独立访问并存储多比特信息，每个都有唯一的地址。 - 存储体：由大量存储单元组成的集合，构成了实际的存储空间。 - 存储单元地址：每个存储单元都有一个唯一的地址，用于在访问存储器时定位具体位置。 这些知识点在理解和分析计算机系统性能、优化存储系统设计以及解决实际问题时都起着关键作用。理解这些基本概念有助于深入学习计算机硬件的其他高级主题，如缓存层次结构、内存管理策略和虚拟内存等。