Tài liệu Cấu trúc máy tính & Hợp ngữBộ nhớ_Chương 3

Tham khảo tài liệu tài liệu cấu trúc máy tính & hợp ngữbộ nhớ_chương 3, công nghệ thông tin, phần cứng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tài liệu Cấu trúc máy tính & Hợp ngữBộ nhớ_Chương 3Tài liệu Cấu trúc máy tính & Hợp ngữ Bộ nhớ Chương 3 BỘ NHỚ 1. Một số khái niệm 1.1. Bộ nhớ (memory) Là thiết bị nhớ có thể ghi và chứa thông tin. ROM, RAM, cache, đĩa cứng, đĩamềm, CD.... đều có thể gọi là bộ nhớ (vì chúng đều lưu trữ thông tin). Các tính chất: - Dung lượng: khả năng lưu trữ dữ liệu của thiết bị. Ví dụ: CD chứa được 700MB, đĩa mềm chứa được 1.44MB, đĩa cứng chứa được 40 GB, 60GB, cache L1 chứa được 16KB, cache L2 chứa được 256 KB ... - Tốc độ truy nhập: liên quan đến tốc độ truyền dữ liệu của thiết bị. Tính về tốc độ thì CPU là lớn nhất, kế tiếp là Cache, sau nữa là các loại RAM. - Giao tiếp: cấu trúc bên ngoài của bộ nhớ. Ví dụ, các RAM có số chân cắm và đặc tính khác nhau. 1.2. Phân loại bộ nhớ 1.2.1. ROM (Read Only Memory) Ðây là loại bộ nhớ dùng trong các hãng sãn xuất là chủ yếu. Nó có đặc tính làthông tin lưu trữ trong ROM không thể xoá được và không sửa được, thông tin sẽ đượclưu trữ mãi mãi. Nhưng ngược lại ROM có bất lợi là một khi đã cài đặt thông tin vào rồithì ROM sẽ không còn tính đa dụng. Ví dụ điển hình là các con chip trên motherboardhay là BIOS ROM để vận hành khi máy tính vừa khởi động. 1.2.2. PROM (Programmable ROM) Mặc dù ROM nguyên thủy là không ghi hay xóa được, nhưng các thế hệ sau củaROM đã đa dụng hơn như PROM. Các hãng sản xuất có thể cài đặt lại ROM bằng cáchdùng các loại dụng cụ đặc biệt và đắt tiền. Thông tin có thể cài đặt vào chip và nó sẽ lưulại mãi trong chip. Một đặc điểm lớn nhất của loại PROM là thông tin chỉ cài đặt một lầnmà thôi. CD cũng có thể được gọi là PROM vì chúng ta có thể lưu trữ thông tin vào nóchỉ một lần duy nhất và không thể xoá được. 1.2.3. EPROM (Erasable Programmable ROM) Một dạng cao hơn PROM là EPROM, tức là ROM có thể xoá và ghi lại được.EPROM khác PROM ở chỗ là thông tin có thể được viết và xoá nhiều lần theo ý người sửdụng, và phương pháp xoá là phần cứng (dùng tia hồng ngoại). 1.2.4. EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) Ðây là một dạng cao hơn EPROM, đặt điểm khác biệt duy nhất so với EPROM làcó thể ghi và xoá thông tin lại nhiều lần bằng phần mềm.GV: Phạm Hùng Kim Khánh Trang 48Tài liệu Cấu trúc máy tính & Hợp ngữ Bộ nhớ 1.2.5. RAM (Random Access Memory) RAM là thế hệ kế tiếp của ROM, cả RAM và ROM đều là bộ nhớ truy xuất ngẫunhiên, tức là dữ liệu được truy xuất không cần theo thứ tự. Tuy nhiên ROM chạy chậmhơn RAM rất nhiều. Thông thường ROM cần trên 50ns để xử lý dữ liệu trong khi đóRAM cần dưới 10ns. 1.2.6. SRAM (Static RAM) và DRAM (Dynamic RAM) SRAM (RAM tĩnh) là loại RAM lưu trữ dữ liệu không cần cập nhật thường xuyêntrong khi DRAM là loại RAM cần cập nhật dữ liệu thường xuyên. Thông thường dữ liệutrong DRAM sẽ được làm tươi (refresh) nhiều lần trong một giây để giữ lại những thôngtin đang lưu trữ, nếu không thì dữ liệu trong DRAM cũng sẽ bị mất do hiện tượng rò rỉđiện tích của các tụ điện. Các khác biệt của SRAM so với DRAM: - Tốc độ của SRAM lớn hơn DRAM do không phải tốn thời gian refresh.. - Chế tạo SRAM tốn kém hơn DRAM nên thông thường sử dụng DRAM để hạ giá thành sản phẩm. 1.2.7. FPM - DRAM (Fast Page Mode DRAM) Là một dạng cải tiến của DRAM, về nguyên lý thì FPM - DRAM sẽ chạy nhanhhơn DRAM do cải tiến cách dò địa chỉ trước khi truy xuất dữ liệu. FPM - DRAM hầu nhưkhông còn sản xuất trên thị trường hiện nay nữa. 1.2.8. EDO - DRAM (Extended Data Out DRAM) Là một dạng cải tiến của FPM - DRAM, nó truy xuất nhanh hơn FPM - DRAMnhờ một số cải tiến cách dò địa chỉ trước khi truy cập dữ liệu. Tuy nhiên, EDO - DRAMlà cần hỗ của chipset hệ thống. Loại bộ nhớ nầy chạy với máy 486 trở lên (tốc độ dưới75MHz). EDO DRAM cũng đã quá cũ so với kỹ thuật hiện nay, tốc độ của EDO-DRAMnhanh hơn FPM-DRAM từ 10 - 15%. 1.2.9. BDEO-DRAM (Burst Extended Data Out DRAM) Là thế hệ sau của EDO DRAM, dùng kỹ thuật đường ống (pipeline) để rút ngắnthời gian dò địa chỉ. 1.2.10. SDRAM (Synchronous DRAM) Ðây là một loại RAM có nguyên lý chế tạo khác hẳn với các loại RAM trước.Đồng bộ (synchronous) là một khái niệm rất quan trọng trong lĩnh vực số. RAM hoạtđộng do một bộ điều khiển xung nhịp (clock memory), dữ liệu sẽ được truy xuất hay cậpnhật mỗi khi clock chuyển từ logic 0 sang 1, đồng bộ có nghĩa là ngay lúc clock nhảy từlogic 0 sang 1 chứ không hẳn là chuyển sang logic 1 hoàn toàn (tác động bằng cạnhxung). Do ...