Bài giảng Kiến trúc máy tính & Hợp ngữ - Chương 6: Bộ nhớ máy tính

Bài giả ng: ki ế n trúc máy tính và 
hợ p ng ữ
Chươ ng 6: B ộ  nh ớ  máy tính 
 ộ ớ 
 B  nh  m áy tính
2
  6.3.1. Tổng quan hệ thống nhớ 
  6.3.2. Bộ nhớ bán dẫn 
  6.3.3. Bộ nhớ chính 
  6.3.4. Bộ nhớ cache 
  6.3.5. Bộ nhớ ngoài 
  6.3.6. Bộ nhớ ảo 
  6.3.7. Bộ nhớ trên máy tính cá nhân
 Lê Văn Hiệp
 ổ ệ ố ớ
 3.3.1. T ng quan h  th ng nh
3
  1. Các đặc trưng của hệ thống nhớ 
  2. Phân cấp hệ thống nhớ của máy tính
 Lê Văn Hiệp
 ặ ư ủ ệ ố ớ
 1. Các đ c tr ng c a h  th ng nh
4
  Vị trí: 
  Bên trong CPU: tập thanh ghi 
  Bộ nhớ trong: bộ nhớ chính và cache 
  Bộ nhớ ngoài: các thiết bị nhớ 
  Dung lượng: 
  Độ dài từ nhớ (tính bằng bit) 
  Số lượng từ nhớ 
  Đơn vị truyền: 
  Theo từng từ nhớ Lê Văn Hiệp
  Theo từng khối (block) nhớ 
  Phương pháp truy cập: 
  Truy cập tuần tự (băng từ) 
  Truy cập trực tiếp (các loại đĩa) 
  Truy cập ngẫu nhiên (bộ nhớ bán dẫn) 
  Truy cập liên kết (cache)
 ặ ư ủ ệ ố ớ
 Các đ c tr ng c a h  th ng nh
5
  Hiệu năng: 
  Thời gian truy cập 
  Chu kỳ nhớ 
  Tốc độ truyền 
  Kiểu vật lý: 
  Bộ nhớ bán dẫn 
  Bộ nhớ từ 
  Bộ nhớ quang 
  Các đặc tính vật lý: Lê Văn Hiệp
  Khả biến (mất điện thì mất thông tin) / 
 Không khả biến 
  Xóa được / Không xóa được 
  Tổ chức
 ấ ệ ố ớ ủ
 2. Phân c p h  th ng nh  c a MT
6
 Lê Văn Hiệp
 ệ ố ớ ủ ế
 H  th ng nh  c a máy tính (ti p)
7
  Tập thanh ghi (Registers): 
  Là thành phần nhớ nằm trong CPU, được coi 
 là mức nhớ đầu tiên 
  Chứa các thông tin phục vụ cho hoạt động 
 ở thời điểm hiện tại của CPU 
  Bộ nhớ đệm nhanh (Cache): 
  Bộ nhớ có tốc độ nhanh được đặt giữa CPU 
 và bộ nhớ chính nhằm tăng tốc độ truy cập 
 bộ nhớ của CPU. 
  Thường được chia thành một Lêvài Văn mức Hiệp (L1, 
 L2) 
  Bộ nhớ chính (Main Memory): 
  Chứa các chương trình và dữ liệu đang được 
 sử dụng. 
  Bộ nhớ ngoài (External Memory): 
  Chứa các tài nguyên phần mềm của máy 
 tính.
 ộ ớ 
 B  nh  m áy tính
8
  6.3.1. Tổng quan hệ thống nhớ 
  6.3.2. Bộ nhớ bán dẫn 
  6.3.3. Bộ nhớ chính 
  6.3.4. Bộ nhớ cache 
  6.3.5. Bộ nhớ ngoài 
  6.3.6. Bộ nhớ ảo 
  6.3.7. Bộ nhớ trên máy tính cá nhân
 Lê Văn Hiệp
 ộ ớ ẫ
 6.3.2. B  nh  bán d n
9
  1. Phân loại 
  2. Mô hình cơ bản của chip nhớ 
 Lê Văn Hiệp
 ạ
 1. Phân lo i
10
  Gồm 2 loại chính: ROM và RAM 
  ROM (Read Only Memory): bộ nhớ chỉ 
 đọc 
  Đặc điểm: 
  Bộ nhớ chủ yếu dùng để đọc thông tin 
  Bộ nhớ không khả biến 
  Chứa các chương trình và dữ liệu cố định 
 với hệ thống
 Lê Văn Hiệp
 ế 
 ROM (ti p)
11
  Các loại bộ nhớ ROM: 
  Maskable ROM (ROM mặt nạ): thông tin 
 được ghi khi chế tạo 
  PROM (Programmable ROM): 
  Khi chế tạo chưa có thông tin 
  Cho phép ghi thông tin được 1 lần bằng thiết bị 
 chuyên dụng 
  EPROM (Erasable PROM): 
  Cho phép xóa bằng tia cực tím 
  Ghi lại bằng thiết bị nạp EPROMLê Văn Hiệp
  EEPROM (Electrically Erasable PROM): 
  Có thể xóa bằng tín hiệu điện và ghi lại thông 
 tin ngay trong mạch làm việc (không cần thiết 
 bị ghi riêng) 
  Có thể xóa và ghi lại ở mức từng Byte 
  Dung lượng nhỏ 
  Flash Memory: giống EEPROM nhưng: 
  Đọc/ghi theo từng block 
  Tốc độ rất nhanh 
  Dung lượng lớn 
 EPROM 
12
 Lê Văn Hiệp
 EPROM 
13
 Lê Văn Hiệp
 PROM 
14
 Lê Văn Hiệp
 EEPROM 
15
 Lê Văn Hiệp
 ạ ủ
 Bo m ch c a PROM
16
 Lê Văn Hiệp
 RAM (Random Access Memory) 
17
  RAM (Random Access Memory): bộ nhớ 
 truy cập ngẫu nhiên 
  Đặc điểm: 
  Là bộ nhớ đọc/ghi (Read/Write Memory – 
 RWM) 
  Bộ nhớ khả biến 
  Chứa các thông tin tạm thời
 Lê Văn Hiệp
 ế 
 RAM (ti p)
18
  Các loại bộ nhớ RAM: 
  SRAM (Static): RAM tĩnh 
  Mỗi phần tử nhớ là một mạch lật 2 trạng thái ổn 
 định → thông tin trên SRAM ổn định 
  Tốc độ nhanh 
  Dung lượng chip nhớ nhỏ 
  Giá thành đắt 
  Thường dùng làm bộ nhớ Cache 
  DRAM (Dynamic): RAM động 
  Mỗi phần tử nhớ là một tụ điện Lêrất Văn nhỏ Hiệp → cứ 
 sau một khoảng thời gian thì điện tích trên tụ 
 điện sẽ bị mất, cho nên thông tin trên DRAM 
 không ổn định → khắc phục bằng mạch làm 
 tươi (refresh) DRAM 
  Tốc độ chậm (do mất thời gian làm tươi DRAM) 
  Dung lượng chip nhớ lớn 
  Giá thành rẻ 
  Thường dùng làm bộ nhớ chính
 ơ ả ủ ớ
 2. Mô hình c  b n c a chip nh
19
 Lê Văn Hiệp
 ơ ả ủ ớ
 Mô hình c  b n khác c a chip nh
20
 Lê Văn Hiệp