Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Организация подсистемы памяти в ПК

Лекция 6. Организация памяти

Назначение и функции чипсета в микропроцессорной системе

Чипсет (CHIPset) - это набор БИС (обычно 1-3 микросхемы), функционально эквивалентный микросхемам, входящим в стандартную конфигурацию микропроцессорной системы. Как правило, чипсет интегрирует в себе функции следующих устройств:

  • контроллера оперативной памяти;
  • контроллеров кэш-памяти 2-го и/или 3-го уровня;
  • контроллеров ПДП;
  • контроллеров приоритетных прерываний;
  • контроллера клавиатуры;
  • контроллера мыши PS/2;
  • контроллера инфракрасного порта;
  • таймера реального времени;
  • моста шины PCI;
  • моста шины ISA и др.

Обычно в составе чипсета выделяют:

  • северный мост (North Bridge) - системный контроллер, в который входит контроллер системной шины, шин AGP и PCI, ОЗУ и кэш-памяти (для наборов под обычный Pentium);
  • южный мост (SOUTh Bridge) - периферийный контроллер, включающий контроллеры EIDE, клавиатуры, моста PCI-to-PCI, последовательных/параллельных портов, шины USB и других подобных устройств.

Выбор чипсета во многом определяет конфигурацию МПС и ее производительность. Если МП можно заменить, а емкость ОЗУ увеличить, то замена чипсета однозначно связана с заменой системной платы, а ограничения чипсета также однозначно ограничивают возможности замены других элементов МПС: МП, ОЗУ, внешних устройств. Чипсет накладывает ограничения на следующие функциональные характеристики системы в целом: тип памяти, тип кэш-памяти второго и/или третьего уровня, тип МП, максимальная частота системной шины, тип шины PCI (32- или 64-разрядная); поддержка многопроцессорной конфигурации и некоторые другие характеристики. Практика показывает, что разница в производительности системных плат разных фирм, построенных с применением одного и того же чипсета, составляет от силы несколько процентов, между тем как тот же параметр для различных чипсетов может отличаться на порядок.

В данной лекции рассматриваются вопросы организации подсистемы памяти персональных компьютеров, иерархия памяти, варианты архитектуры и алгоритмов функционирования кэш-памяти. Проведен обзор существующих технологий асинхронной и синхронной динамической памяти (DRAM).

Цель: познакомить с иерархией подсистемы памяти ПК, с вопросами организации кэш-памяти, рассмотреть перспективы развития технологий DRAM, сформировать умения и навыки оценки эффективности и производительности подсистемы памяти вычислительной системы.

Запоминающие устройства (ЗУ) подсистемы памяти ПК можно выстроить в следующую иерархию (табл. 6.1):

Таблица 6.1. Иерархия подсистемы памяти ПК  
Тип ЗУ 1985 г. 2000 г.  
Время выборки Типичный объем Цена / байт Время выборки Типичный объем Цена / байт  
  Сверхоперативные ЗУ (регистры) 0,2 5 нс 16/32 бит $ 3 - 100 0,01 1 нс 32/64/128 бит $ 0,1 10  
  Быстродействующее буферное ЗУ (кэш) 20 100 нс 8Кб - 64Кб ~ $ 10 0,5 - 2 нс 32Кб 1Мб $ 0,1 - 0,5  
  Оперативное (основное) ЗУ ~ 0,5 мс 1Мб - 256Мб $ 0,02 1 2 нс 20 нс 128Мб - 4Гб $ 0,01 0,1  
  Внешние ЗУ (массовая память) 10 - 100 мс 1Мб - 1Гб $ 0,002 - 0,04 5 - 20 мс 1Гб - 0,5Тб $ 0,001 - 0,01  

Регистры процессора составляют его контекст и хранят данные, используемые исполняющимися в конкретный момент командами процессора. Обращение к регистрам процессора происходит, как правило, по их мнемоническим обозначениям в командах процессора. Кэш используется для согласования скорости работы ЦП и основной памяти. В вычислительных системах используют многоуровневый кэш: кэш I уровня (L1), кэш II уровня (L2) и т.д. В настольных системах обычно используется двухуровневый кэш, в серверных - трехуровневый. Кэш хранит команды или данные, которые с большой вероятностью в ближайшее время поступят процессору на обработку. Работа кэш-памяти прозрачна для программного обеспечения, поэтому кэш-память обычно программно недоступна.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Интерфейсная часть МП. МПС - сложная система, включающая в себя большое количество различных устройств | Оперативная память. Оперативная память, как правило, хранит функционально-законченные программные модули (ядро операционной системы
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 1426; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.