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computer architecture (5) デュアルポートRAMとマルチモジュールメモリ
  • 提升主存速度#

    • 双端口RAM
    • 多模块存储器
    • 实际应用

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回顾存取周期的概念,如果有多个CPU需要访问,但是上一个CPU还在恢复时间,怎么办?

主存恢复时间太长,又怎么办?

这是这一小节我们要解决的两个问题。

答案是第一个问题使用双端口RAM解决,第二个问题使用多模块存储器解决。

双端口RAM#

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WARNING

两个端口不能同时对同一地址进行写或一个写一个读。

解决方法:通过控制电路实现暂时关闭一个端口。

多体并行存储器#

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地址分为体号和体内地址,不同交叉编址时二者顺序不同。

NOTE

设每个存储体存取周期为r,存取时间为r,假设T=4r

连续取n个存储字,耗时T+(n-1)r

宏观上读写一个字的时间接近r

从这个例子可以看出,低位交叉编址在n→∞时,性能几乎是高位交叉的四倍。

为什么要探讨“连续访问”情况?

因为实际应用中很多数据就是放在地址连续的内存单元中,如数组,程序代码。

结论:采用“流水线”的方式并行存取(宏观上并行,微观上串行)。

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IMPORTANT

存取周期为T,存取时间为r,应保证模块数m >= T / r.

给定一个地址x,确定它属于第几个存储体的方法:

  1. 体号

  2. 将二进制地址对体的数量进行取余


知识回顾#


IMPORTANT

很多ROM芯片虽然名字是“Read-Only”,但很多ROM也可以“写”,即EPROM,闪存,SSD。

闪存的写速度一般比读速度更慢,因为写入前要先擦除。

RAM芯片是易失性的,ROM是非易失性的。

很多ROM也具有“随机存取”的特性,意味着速度快慢不受地址的影响。

computer architecture (5) デュアルポートRAMとマルチモジュールメモリ
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Author
Yirong Zhou
Published at
2025-09-16
License
CC BY-NC-SA 4.0
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