Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 6 - Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM

Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 6 Quản lý bộ nhớ, cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Các loại bộ nhớ vật lý khác nhau và nguyên lý làm việc của chúng; Cách nâng cấp và khắc phục sự cố liên quan đến bộ nhớ;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 6 - Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM Chương 6: Quản lý bộ nhớ Mục tiêu Trong chương này, bạn sẽ học: • Các loại bộ nhớ vật lý khác nhau và nguyên lý làm việc của chúng • Cách nâng cấp và khắc phục sự cố liên quan đến bộ nhớ 2 Bộ nhớ bán dẫn 3 4 5 6 7 8 9 10 RAM trên bo mạch chủ • RAM tĩnh (SRAM) • RAM động (DRAM) – Phải được làm tươi mỗi vài phần triệu giây – Bộ điều khiển bộ nhớ làm tươi nó – DRAM được lắp trên DIMMs hoặc RIMMs – RAM cung cấp vùng đệm cho bộ nhớ 11 RAM trên bo mạch chủ (tiếp) Hai khe cắm cho các thanh DIMM bổ sung Hình 5-1 DRAM trên phần lớn bo mạch chủ hiện tại được thiết kế dưới dạng DIMM (Dual In-Line Memory Module – Module bộ nhớ hai hàng chân) 12 RAM trên bo mạch chủ (tiếp) Chip SRAM quản lý bộ nhớ đệm Các chấu cắm lựa chọn kích thước bộ nhớ đệm Hai chip SRAM, mỗi chip 128 KB Khe cắm bộ nhớ đệm (COAST – Cache On A STick) Hình 5-2 SRAM trên các bo mạch chủ cũ hơn được thiết kế dưới dạng các chip riêng lẻ, và bo mạch cũng có các khe cắm COAST 13 RAM trên bo mạch chủ (tiếp) Bộ nhớ chính (DRAM) Bộ nhớ đệm (SRAM) DRAM cần được làm tươi liên tục SRAM không cần làm tươi Chậm hơn SRAM vì cần thời gian làm tươi Nhanh hơn nhưng đắt hơn Được thiết kế theo các dạng: DIMM, SIMM và Được đặt trên module COAST trên bo mạch RIMM chủ hoặc trên một chíp đơn, hoặc được thiết kế bên trong CPU Các kỹ thuật: Các kỹ thuật: •FPM •Synchronous SRAM •EDO •Burst SRAM •BEDO •Pipelined burst SRAM •SyncLink SDRAM (SLDRAM) •Asynchronous SRAM •Synchronous DRAM (SDRAM) •Housed within the processor case (new •Double Data Rate SDRAM (DDR, DDR trend) SDRAM, hoặc SDRAM II) •Direct Rambus DRAM Được cấp địa chỉ bộ nhớ Không được cấp địa chỉ bộ nhớ Bảng 5-1 Các loại RAM (SRAM và DRAM) 14 Các công nghệ RAM tĩnh • Cho phép truy cập nhanh hơn so với DRAM • Các chíp nhớ được làm bằng các transistors (các chuyển mạch) 15 Các công nghệ RAM tĩnh (tiếp) • Transitor SRAM có thể giữ được trạng thái điện • SRAM đắt hơn so với DRAM 16 Các công nghệ RAM tĩnh (tiếp) Bộ nhớ đệm Vị trí Bộ nhớ đệm L1 Được thiết kế bên trong CPU. Hiện tại mọi CPU đều có bộ nhớ đệm L1 Bộ nhớ đệm L2 Bên trong chip CPU. Chip CPU đầu tiên chứa bộ nhớ đệm L2 là Intel Pentium Pro Bộ nhớ đệm L2 Trên bo mạch chủ của các hệ thống cũ Bộ nhớ đệm L3 Bên trong chip CPU. Cách xa CPU hơn so với bộ nhớ đệm L2. Chip CPU Intel Itanium có chứa bộ nhớ đệm L3 Bộ nhớ đệm L3 Trên bo mạch chủ khi trong chip CPU có bộ nhớ đệm L2. Bộ nhớ đệm L3 được sử dụng với một số bộ vi xử lý AMD Bảng 5-2 Vị trí của bộ nhớ đệm trong hệ thống 17 Nguyên lý làm việc của bộ nhớ đệm • Cần một phần SRAM và bộ điều khiển bộ nhớ đệm • Bộ điều khiển dự đoán dữ liệu hoặc mã lệnh tiếp theo mà CPU sẽ yêu cầu 18 Nguyên lý làm việc của bộ nhớ đệm (tiếp) • Lưu dữ liệu hoặc mã lệnh này vào SRAM • Hầu hết mọi hệ thống đều có bộ nhớ đệm bên trong con chíp CPU 19 Nguyên lý làm việc của bộ nhớ đệm (tiếp) Hình 5-3 Một bộ nhớ đệm (SRAM) lưu dữ liệu tạm thời mà CPU sẽ yêu cầu 20 ...