主存储器
主存储器(英文:Main memory,简称:主存)是计算机硬件的一个重要部件。其作用是存放指令和数据,并能由中央处理器(CPU)直接随机存取。通常分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)1。
基本信息
- 中文名称
主存储器
- 外文名称
Mainmemory
- 重要性
计算机硬件的一个部件
- 作用
存放指令和数据
- 目前
64位
- 别名
主存
发展简介
主存储器一般采用半导体存储器,与辅助存储器相比有容量小、读写速度快、价格高等特点。计算机中的主存储器主要由存储体、控制线路、地址寄存器、数据寄存器和地址译码电路五部分组成。
从70年代起,主存储器已逐步采用大规模集成电路构成。用得最普遍的也是最经济的动态随机存储器芯片(DRAM)。1995年集成度为64Mb(可存储400万个汉字)的DRAM芯片已经开始商业性生产,16MbDRAM芯片已成为市场主流产品。DRAM芯片的存取速度适中,一般为50~70ns。有一些改进型的DRAM,如EDO DRAM(即扩充数据输出的DRAM),其性能可较普通DRAM提高10%以上,又如SDRAM(即同步DRAM),其性能又可较EDO DRAM提高10%左右。1998年SDRAM的后继产品为SDRAMⅡ(或称DDR,即双倍数据速率)的品种已上市。在追求速度和可靠性的场合,通常采用价格较贵的静态随机存储器芯片(SRAM),其存取速度可以达到了1~15ns。无论主存采用DRAM还是SRAM芯片构成,在断电时存储的信息都会“丢失”,因此计算机设计者应考虑发生这种情况时,设法维持若干毫秒的供电以保存主存中的重要信息,以便供电恢复时计算机能恢复正常运行。鉴于上述情况,在某些应用中主存中存储重要而相对固定的程序和数据的部分采用“非易失性”存储器芯片(如EPROM,快闪存储芯片等)构成;对于完全固定的程序,数据区域甚至采用只读存储器(ROM)芯片构成;主存的这些部分就不怕暂时供电中断,还可以防止病毒侵入。
技术指标
指标含义表现单位
存储容量在一个存储器中可以容纳的存储单元总数存储空间的大小 字数,字节数
存取时间启动到完成一次存储器操作所经历的时间 主存的速度 ns
存储周期连续启动两次操作所需间隔的最小时间 主存的速度 ns
存储器带宽单位时间里存储器所存取的信息量, 它是衡量数据传输速率的重要技术指标,单位是b∕s( 位/秒)或B∕S(字节/秒)。
存放一个机器字的存储单元,通常称为字存储单元,相应的单元地址叫字地址。而存放一个字节的单元,称为字节存储单元,相应的地址称为字节地址。如果计算机中可编址的最小单位是字存储单元,则该计算机称为按字编址的计算机。如果计算机中可编址的最小单
位是字节,则该计算机称为按字节编址的计算机。一个机器字可以包含数个字节,所以一个存储单元也可以包含数个能够单独编址的字节地址。例如,PDP-11系列计算机,一个16位二进制的字存储单元可存放两个字节,可以按字地址寻址,也可以按字节地址寻址。当用字节地址寻址时,16位的存储单元占两个字节地址。
容量
在一个存储器中容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。存储容量用字数或字节数(B)来表示,如64K字,512KB,10MB。外存中为了表示更大的存储容量,采用MB,GB,TB等单位。其中1KB=2^10B,1MB=2^20B,1GB=2^30B,1TB=2^40B。B表示字节,一个字节定义为8个二进制位,所以计算机中一个字的字长通常为8的倍数。存储容量这一概念反映了存储空间的大小。
时间
又称存储器访问时间或读∕写时间,是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。具体讲,从一次读操作命令发出到该操作完成,将数据读入数据缓冲寄存器为止所经历的时间,即为存储器存取时间。
周期
是指连续启动两次独立的存储器操作(如连续两次读操作)所需间隔的最小时间。通常,存储周期略大于存储时间,其时间单位为ns