›
›

Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 6: Bộ nhớ trong

ppt 28 trang phuongnguyen 3401
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 6: Bộ nhớ trong", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_kien_truc_may_tinh_chuong_6_bo_nho_trong.ppt

Nội dung text: Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 6: Bộ nhớ trong

  1. Chương 06 BỘ NHỚ TRONG
  2. Nội dung A. Tổng quan về hệ thống nhớ B. Các loại bộ nhớ bán dẫn Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  3. A. Tổng quan về hệ thống nhớ I. Đặc điểm II. Phân cấp Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  4. I. Đặc điểm Đơn vị truyền Từ nhớ (Word) Khối nhớ (Block) Phương pháp truy cập Tuần tự: băng từ Trực tiếp: đĩa cứng, đĩa quang Ngẫu nhiên: bộ nhớ bán dẫn Liên kết: cache Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  5. II. Phân cấp Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  6. B. Các loại bộ nhớ bán dẫn I. ROM (Read Only Memory) II. RAM (Random Access Memory) Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  7. I. ROM (Read Only Memory) 1. Đặc điểm 2. Phân loại 3. ROM BIOS Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  8. 1. Đặc điểm Dùng để lưu trữ Chương trình khởi động máy tính, chương trình điều khiển thiết bị tự động, Dữ liệu Nội dung trong ROM không thay đổi trong quá trình hoạt động Dữ liệu trong ROM không bị mất khi ngắt nguồn điện Chỉ có thể thay đổi nội dung ROM trong quá trình xóa, nạp chương trình Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  9. 2. Phân loại PROM (Programmable ROM) Dữ liệu chỉ được ghi một lần EPROM (Erasable Programmable ROM) Dữ liệu có thể ghi, xóa nhiều lần Xóa bằng tia hồng ngoại → chi phí cao EEPROM (Electrically EPROM) Dữ liệu có thể ghi, xóa nhiều lần Xóa bằng chương trình phần mềm VD: BIOS Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  10. 3. ROM BIOS (Basic Input/Output System) Là một IC được gắn cố định trên mainboard Dữ liệu trong ROM được nạp sẵn bởi nhà sản xuất mainboard Các lệnh hướng dẫn CPU trong quá trình POST máy (Power On Self Test – Bật nguồn kiểm tra) Báo lỗi bằng tiếng bip Đối với AWARD BIOS 1 bip dài, 2 bip ngắn: Lỗi về card màn hình Bip ngắn liên tục: lỗi về RAM Trình điều khiển bàn phím và các cổng vào ra Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  11. II. RAM (Random Access Memory) 1. Đặc điểm 2. SRAM (Static RAM) 3. DRAM (Dynamic RAM) Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  12. 1. Đặc điểm Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên Được tổ chức thành nhiều chip nhớ, mỗi chip nhớ là một mảng (array) các ô nhớ (cell), mỗi ô nhớ chứa 1 bit (0 hoặc 1) Dùng để lưu trữ các dữ liệu tạm thời Tốc độ truy xuất RAM nhanh hơn ROM Nội dung của ROM được nạp vào một vùng nhớ trên RAM trong quá trình khởi động nhằm tăng tốc độ truy xuất ROM (shadowing) Dữ liệu trong RAM sẽ mất khi mất nguồn điện cung cấp Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  13. Cấu tạo của một chip nhớ RAS (Row Address Strobe): tín hiệu để xác định địa chỉ nhớ theo hàng CAS (Column Address Strobe): tín hiệu để xác định địa chỉ nhớ theo cột Address Bus: đường truyền tín hiệu RAS và CAS Data Bus: đường truyền dữ liệu giữa Memory Controler và chip nhớ Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  14. 2. SRAM (Static RAM) Cấu trúc phức tạp: mỗi bit nhớ gồm các cổng logic và 6 transistor MOS Thao tác đọc không hủy nội dung ô nhớ Tốc độ truy xuất nhanh Dùng làm bộ nhớ Cache Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  15. 3. DRAM (Dynamic RAM) a. Đặc điểm b. Các loại Module của RAM c. Các loại SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) d. Bộ nhớ kênh đôi (Dual channel) e. SDRAM latency Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  16. a. Đặc điểm Cấu trúc đơn giản: Mỗi bit nhớ gồm 1 transistor và 1 tụ điện Nội dung bit nhớ bị hủy sau mỗi lần đọc > cần phải viết lại nội dung ô nhớ Cần phải làm tươi bộ nhớ nhiều lần trong 1 giây (khoảng 2µs) để giữ lại dữ liệu đang lưu trữ Bởi vì thông tin trong bit nhớ sẽ mất khi tụ điện phóng hết điện tích đã nạp dù nguồn điện không ngắt Dùng làm bộ nhớ chính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  17. b. Các loại Module của RAM SIMM (Single In-line Memory Module) DIMM (Dual In-line Memory Module) Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  18. SIMM (Single In-line Memory Module) Là module ram được sử dụng trong các máy tính đời cũ (Pentium II) Điểm tiếp xúc điện ở 2 mặt của module thay thế cho nhau Phân loại: 30 chân: 12 đường địa chỉ 8 đường dữ liệu 72 chân 12 đường địa chỉ 32 đường dữ liệu Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  19. DIMM (Dual In-line Memory Module) Được sử dụng phổ biến hiện nay cho SDRAM Điểm tiếp xúc điện ở 2 mặt của module là độc lập Có 64 đường dữ liệu Có số chân khác nhau tùy thuộc vào loại SDRAM và loại máy tính (để bàn hay xách tay) Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  20. c. Các loại SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) SDR SDRAM (Single Data Rate SDRAM) DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) DDR2 SDRAM (Double Data Rate 2 SDRAM) DDR3 SDRAM (Double Data Rate 3 SDRAM) Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  21. SDR SDRAM (Single Data Rate SDRAM) Sử dụng trong các máy tính cũ Xuất hiện vào năm 1997 Có 168 chân Hoạt động đồng bộ với system bus Các loại PC-66: 66 MHz bus PC-100: 100 MHz bus PC-133: 133 MHz bus Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  22. DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) Sử dụng nguồn điện 1.8v Tốc độ truyền tải gấp đôi SDR Truyền 2 word (2 byte) dữ liệu trong 1 xung Độ rộng bus 8 byte Các loại Standard Memory I/O bus Data transfer Module Peak name clock clock rate name transfer rate (MHz) (MHz) (Megatransfer/s) (MB/s) DDR-200 100 100 200 PC-1600 1600 DDR-266 133 133 266 PC-2100 2100 DDR-333 166 166 333 PC-2700 2700 DDR-400 200 200 400 PC-3200 3200 Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  23. DDR2 SDRAM (Double Data Rate 2 SDRAM) Là thế hệ thứ hai của DDR Sử dụng nguồn điện 2.5v Có bus speed gấp đôi clock speed Memory I/O Bus Peak Standard Data transfer Module clock clock transfer rate name rate (MT/s) name (MHz) (MHz) (MB/s) DDR2-400 100 200 400 PC2-3200 3200 DDR2-533 133 266 533 PC2-4200 4266 DDR2-667 166 333 667 PC2-5300 5333 DDR2-800 200 400 800 PC2-6400 6400 DDR2-1066 266 533 1066 PC2-8500 8533 Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  24. DDR3 SDRAM (Double Data Rate 3 SDRAM) Tiết kiệm điện năng hơn DDR2 30% nhờ sử dụng nguồn điện 1.5v Có 240 chân Tốc độ truyền dữ liệu gấp đôi DDR2 Memory I/O Bus Data Peak Standard Module clock clock transfer rate transfer rate name name (MHz) (MHz) (MT/s) (MB/s) DDR3-800 100 400 800 PC3-6400 6400 DDR3-1066 133 533 1066 PC3-8500 8533 DDR3-1333 166 667 1333 PC3-10600 10667 DDR3-1600 200 800 1600 PC3-12800 12800 Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  25. d. Bộ nhớ kênh đôi (Dual channel) Cho phép tăng gấp đôi băng thông của bộ nhớ Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  26. Điều kiện để chạy được dual channel Chipset và Mainboard phải hỗ trợ, hoặc CPU hỗ trợ RAM phải được gắn trên cả hai kênh Cùng loại RAM trên mỗi kênh Cùng dung lượng bộ nhớ trên mỗi kênh 2 thanh giống nhau phải cắm ở khe giống nhau Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  27. e. SDRAM latency tCAS (CAS Latency) tRCD (RAS to CAS Delay) tRP (RAS Precharge) tRAS (Row Active Time) Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
  28. Tài liệu tham khảo Website: access-memory.html Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính