计算机组成原理（四）

1.理解存储器的分类方法；理解存储器的层次结构；熟悉存储器的几个技术指标（主要是存储容量、存取时间、存取周期、存储器带宽等）；
存储器分类方法：
  按与CPU的连接和功能分类：
    主存储器：CPU直接访问的存储器；
    辅助存储器：解决容量不足而设置的存储器；
    高速缓冲存储器：解决CPU与主存间速度不匹配的告诉小容量存储器。
  按存取方式分类：
    随机存取存储器RAM：主存一般有RAM组成，能随机访问任何存储单元；
    只读存储器ROM：存放不变的程序和数据；
    顺序存储器SAM：所存信息的排列、寻址和读写操作均是顺序进行的；
    直接存取存储器DAM：介于RAM和SAM之间。存取信息逻辑动作：寻道使磁头指向被选磁道，在被选磁道上顺序存取；
  按内容寻址存储器CAM：也称相联存储器，按信息内容寻址，按地址访问，用于快速比较和查找。
  按存储介质分类：
    磁芯存储器：早期计算机通用；
    半导体存储器：根据工艺分为双极型和MOS型；
    磁表面存储器：磁盘磁带；
    光存储器：利用光学原理。
  按信息的可保存性分类：
    易失性存储器；
    非易失性存储器；

存储器的层次结构：

存储器的技术指标：
  存储容量：能存储的二进制信息的位数，采用的是单位是位，要和计算机存储器的容量区分开，这里是芯片的存储容量；
  速度：
    访问时间/取数时间：启动一次存储器存取操作到完成该操作所经历的时间。
    存取周期/存储周期/读写周期：对存储器进行连续两次存取操作所需要的最小时间间隔，一般存取周期大于或等于取数时间。
  存储器总线带宽/数据传输率：
    存储器总线宽度除以存取周期就是存储器带宽或频宽，存储器单位时间内所存取的二进  制信息位数。
  价格：半导体存储器的价格常用每位价格来衡量。存储器容量为S位，总价格为C位，每位价格表示为c=C/S
  功耗；
  可靠性。

2.理解存储芯片的基本结构；熟悉SRAM、DRAM、ROM、Flash存储器的基本单元电路的原理、以及读写周期的时序；
静态RAM（SRAM）：每个存储单元至少需要6个MOS管来构造一个触发器；
  T1、T2两个MOS管构成的触发器，用于存储一位二进制信息位；
  MOS管T3、T4是触发器的两个负载管（相当于电阻）；
  MOS管T5、T6称为门控管，通过连接在这两个MOS管栅极上的字线W，可以控制触发器电路与位线b和b′的联系。
  当加载在字线W上的电平为低电平时，T5、T6栅极为低电平，T5、T6为截止状态。触发器电路与位线隔离，存储单元未被选中，触发器的状态不发生改变，原来存储信息无变化。
  写入信息时，字线W上加载一个高电平，表示选中这个存储单元，T5、T6导通，位线上电平状态由写入信息控制，
    位线b加载高电平、位线b′加载低电平，T1截止、T2导通，触发器A端高电平、B端低电平，表示存储单元存储信息是1；
    位线b加载低电平、位线b′加载高电平，T1导通、T2截止，触发器A端低电平、B端高电平，表示存储单元存储信息是0；
    写入结束后，字线W恢复到低电平，T5、T6截止。
    当读出信息时，字线W上加载一个高电平，表示选中这个存储单元，T5、T6导通，
    原存储信息为0，T1导通、T2截止，位线b呈现低电平、位线b′呈现高电平，表示输出信息0；
    元存储信息为1，T1截止、T2导通，位线b呈现高电平、位线b′呈现低电平，表示输出信息1。

动态RAM（DRAM）：使用一个MOS管和一个电容来存储一位二进制信息。需要频繁的刷新操作；
  电容C存储二进制信息，有电荷表示存储信息为1，无电荷表示存储信息为0；
  写入信息时，字线W上加载高电平，表示选中这个存储单元，MOS管T导通，
    若写入1，位线b加载高电平，电容C充电，使其具有电荷；
    若写入0，位线b加载低电平，电容C通过位线b和管T放电，放掉电荷。
  读出信息时，字线W上加载高电平，表示选中这个存储单元，MOS管T导通，
    若原信息为1，C中有电荷，通过管T向位线b上泄放，使位线b有微弱电流流动，有输出信号，经过读出再生放大器放大，输出信息1；
    若原信息为0，C中无电荷，位线b不会有微弱电流，无输出信号，读出再生放大器输出信息0。

非易失性RAM；

ROM：
  掩膜ROM；
  可编程ROM（PROM）；
  紫外线擦除PROM（EPROM）：可被编程、擦除几千次；
  电擦除PROM（EEPROM）；
  闪速存储器/闪存（Flash）；

Flash：
  闪速存储器的基本原理：
    负电子在控制栅的作用下注入浮动栅中，NAND单晶体管的存储状态由1变成0；
    负电子从浮动栅移走之后，状态就由0变成1；
    绝缘层的作用是困住电子，保存数据。
  闪速存储器的特点：
    固有的非易失性；
    廉价和高密度；
    可直接执行；
    固态性能；
  闪速存储器的分类：
    NOR型闪存；
    NAND型闪存；