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主存储器

名称:主存储器 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。现代计算机是为了提高性能,又能兼顾合理的造价,往往采用多级存储体系。即由存储容量小,存取速度高的高速缓冲存储器,存储容量和存取速度适中的主存储器是必不可少的。
主存储器是按地址存放信息的,存取速度一般与地址无关。32位(比特)的地址最大能表达4GB的存储器地址。这对目前多数应用已经足够,但对于某些特大运算量的应用和特大型数据库已显得不够,从面对64位结构提出需求。
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,16Mb DRAM芯片已成为市场主流产品。DRAM新片的存取速度适中,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。
主存储器的技术指标     
   主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周期和存储器带宽。
  字存储单元即存放一个机器字的存储单元,相应的地址称为字地址。一个机器字可以包含数个字节,
所以一个存储单元也可包含数个能够单独编址的字节地址。
   下面列出主存储器的主要几项技术指标:
                 主存储器的主要几项技术指标
 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, 数据传输速率技术指标 位/秒,字节/秒
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