Chương 3 BỘ NHỚ

.c om ng co ng th an Chương cu u du o BỘ NHỚ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng co an th ng du o u Tổng quan nhớ Bộ nhớ ROM RAM Bộ nhớ cache Bộ nhớ cu .c om NỘI DUNG CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Tổng quan nhớ cu u du o ng th an co ng  Vị trí  Bên CPU: tập ghi  Bộ nhớ  Bộ nhớ  Bộ nhớ cache  Bộ nhớ ngoài: Ổ đĩa quang, ổ đĩa từ, …  Dung lượng  Số từ nhớ (word): tính bit (16, 32 bit)  Số lượng byte  Đơn vị truyền  Từ nhớ (word)  Khối nhớ (block) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Tổng quan nhớ cu u du o ng th an co ng  Phương pháp truy xuất:  Truy xuất (băng từ)  Truy xuất trực tiếp (các loại đĩa)  Truy xuất ngẫu nhiên (bộ nhớ bán dẫn)  Truy xuất liên kết (cache) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Tổng quan nhớ cu u du o ng th an co ng  Phương pháp truy xuất (Sequential access)  Bắt đầu first location – đọc theo thứ tự  Access time phụ thuộc vào vị trí liệu vị trí trước  Ví dụ: Băng từ  Phương thức truy xuất trực tiếp (Direct access)  Các khối liệu riêng có địa  Truy xuất cách:  Nhảy đến vùng kế cận  Tìm kiếm (hoặc đợi, ví dụ đợi đĩa quay)  Access time phụ thuộc vào vị trí đích vị trí trước  Ví dụ: Ổ đĩa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Tổng quan nhớ cu u du o ng th an co ng  Phương thức truy xuất ngẫu nhiên (Random access)  Các địa riêng xác định vị trí cụ thể  Access time độc lập vị trí đích vị trí trước  Ví dụ: RAM  Phương thứ truy xuất liên kết (Associative access)  Dữ liệu định vị cách so sánh với nội dung phần liệu lưu trữ  Access time độc lập với vị trí liệu vị trí truy xuất trước CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Tổng quan nhớ th an co ng  Hiệu  Thời gian truy cập  Chu kỳ nhớ  Tốc độ truyền: Truy cập ngẫu nhiên: 1/(TChu kỳ) Không ngẫu nhiên: TN = TA + N/R u du o ng TN = thời gian trung bình để đọc/ghi N bit TA = thời gian truy cập trung bình N = số bit R = tốc độ truyền, theo đơn vị bit/giây (bps) cu  Kiểu vật lý  Bộ nhớ bán dẫn  Bộ nhớ từ  Bộ nhớ quang CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Tổng quan nhớ ng  Các đặc trưng hệ thống nhớ  Các đặc tính vật lý an co  Khả biến/Khơng khả biến (volatile/nonvolatile)  Xóa được/Khơng xóa th  Tổ chức ng  Cách xếp vật lý bit để tạo thành word du o  Phân cấp hệ thống nhớ cu u  Registers: CPU, dung lượng thấp, nhanh, đắt  Bộ nhớ trong: Có thể gồm nhiều mức cache, dung lượng trung bình;  Bộ nhớ ngồi: Lưu trữ backup, dung lượng cao CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Bộ nhớ ROM RAM cu u du o ng th an co ng  Bộ nhớ  Các đặc trưng bản:  Chứa chương trình thực liệu sử dụng  Tồn hệ thống máy tính  Bao gồm ngăn nhớ đánh địa trực tiếp CPU  Dung lượng nhớ nhỏ khơng gian địa nhớ mà CPU quản lý  Việc quản lý logic nhớ tùy thuộc vào hệ điều hành CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Bộ nhớ ROM RAM cu u du o ng th an co ng  Tổ chức ô nhớ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 .c om Bộ nhớ cu u du o ng th an co ng  RAID  Cần ổ cứng  Dữ liệu ghi theo phương thứ (Mirroring)  Việc khôi phục liệu đơn giản Ưu điểm: An tồn liệu Nhược điểm: Khơng tăng tốc khả truy xuất 49 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 49 .c om Bộ nhớ  RAID cu u du o ng th an co ng  Các đĩa đồng  Chỉ phân chia liêu (byte/word)  Việc sửa lỗi tính nhờ bit tương ứng đĩa  Nhiều đĩa parity chứa mã sửa lỗi Hamming vị trí tương ứng  Nhiều dư thừa: Chi phí cao, khơng sử dụng 50 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Bộ nhớ  RAID Tương tự RAID Chỉ đĩa dư thừa Parity bit đơn giản cho tập bit tương ứng Dữ liệu đĩa lỗi tái tạo lại dựa vào liệu cịn lại thơng tin parity  Tốc độ truy xuất liệu cao cu u du o ng th an co ng     51 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Bộ nhớ  RAID Mỗi đĩa hoạt đồng độc lập Phù hợp với yêu cầu I/O tốc độ cao Lượng liệu phân chia đĩa lớn Việc kiểm tra parity thực bit dọc theo liệu phân chia đĩa  Parity lưu parity disk cu u du o ng th an co ng     CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 52 .c om Bộ nhớ  RAID cu u du o ng th an co ng  Giống RAID  Parity phân chia tất đĩa  Round robin  – 1; – 2; 1, – 3; – 1; – 3; 3, – 2; – 2; – 3; 5, – 1; – 1; – 2; 7, –  Tránh tượng nghẽn cổ chai parity disk RAID  Thường sử dụng network servers CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 53 .c om Bộ nhớ  RAID cu u du o ng th an co ng  Dữ liệu ghi đĩa độc lập, sử dụng phối hợp parity riêng biệt  Tương tự RAID 5, RAID sử dụng thêm parity chịu lỗi thứ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 54 .c om Bộ nhớ  RAID 0+1 an co ng  Cần ổ cứng  Dữ liệu ghi lên đĩa cứng theo phương thức (Mirroring) đĩa theo phương thức Stripping cu u du o ng th Ưu điểm: An toàn liệu tăng tốc tốt Nhược điểm: Tốn kém: 50% CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 55 co ng Network Attached Storage (NAS) Storage Area Network (SAN) c om Bộ nhớ th an  Wires  NAS dùng TCP/IP Networks du o ng  Ethernet, FDDI, ATM (TCP/IP over Fibre Channel) cu u  SAN dùng Fibre Channel  Protocols  NAS dùng TCP/IP and NFS/CIFS/HTTP  SAN dùng Encapsulated SCSI 56 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt  cu  u du o  ng ng co th  SAN  Chỉ có server dùng SCSI Fibre Channel kết nối đến SAN Giới hạn 10km  Xác định liệu dựa số hiệu khối truyền khối liệu thô an  NAS Tất máy kết nối đến NAS thơng qua LAN WAN để chia sẻ files Xác định liệu dựa vào tên file byte offsets, truyền file data or file meta-data Cho phép khả chia sẻ thông tin hệ điều hành khác File System quản lý NAS Backups and mirrors thực files, tiết kiệm bandwidth thời gian c om Bộ nhớ CuuDuongThanCong.com  File Sharing phụ thuộc hệ điều hành khơng có nhiều hệ điều hành hỗ trợ  File System quản lý servers  Backups mirors liệu block https://fb.com/tailieudientucntt 57 .c om Bộ nhớ  Đĩa quang - CD du o ng th an co ng  Đường liệu chạy theo đường xoắn ốc từ (trung tâm) ngồi  Kích thước CD nhỏ 4,8 inch muốn (trên thực tế có nhiều mẫu CD với kích thước bé, dung lượng khoảng 2MB) cu u Bề rộng đường xoắn ốc 0,5 µm Khoảng cách đường trịn xoắn ốc liên tiếp 1,6 µm Các Bump (gờ) nằm đường vòng xoắn ốc CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 58 .c om Bộ nhớ co an cu u du o ng th  Drive Motor quay đĩa  điều khiển quay xác 200 đến 500 vịng  Laser hệ thống thấu kính hội tụ để đọc Bump  Hệ thống truyền động  điều khiển tia laser theo track xoắn ốc ng  Đĩa quang - CD CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 59 .c om Bộ nhớ  Một số đặc điểm DVD th an co ng  Lớp nhơm có tác dụng phản xạ bên trong, ngồi cịn có lớp vàng mỏng làm lớp bán phản xạ cho phép tia sáng xuyên qua cu u du o ng  Loại đĩa mặt nhãn in mặt khơng lưu trữ, loại mặt việc in nhãn thực phần trục đĩa  Dữ liệu ghi vòng tròn xoắn ốc gồm nhiều track CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 60 .c om Bộ nhớ ngồi Đặc tính an Số lớp du o Độ dài tối thiểu pit ng Bước track (micron) th Dung lượng (GB) cu u Bước sóng sử dụng (nm) Modulation 120/1.2 120/1.2 1 4.7;8.54;9.4;17 ~0.7 0.74 1.6 0.4-0.44(micr) 0.83 635 650 780 0.6 0.45 8-16 EMF(8-17) RSPC CIRC cao cao co Mặt dùng Khẩu độ số CD-ROM ng Đường kính, độ dày(mm) DVD Mã sửa lỗi Độ bền Tốc độ quét vạch (m/s) CuuDuongThanCong.com 3.5-3.84 https://fb.com/tailieudientucntt 1.3 61 .c om Bộ nhớ ng  Hệ thống lưu trữ quang – từ (Magnetic – Optical Storage Systems) cu u du o ng th an co  Để không làm giảm chất lượng liệu mà không hạn chế số lần ghi/xóa người ta sử dụng hệ thống quang từ (MO)  Hai nguyên tắc hệ thống quang từ là:  Ghi từ  Đọc quang  Có loại tiêu chuẩn cho MO loại 5.5 3.5 inch  Loại 5.5 inch có dung lượng tương đương CD-ROM  Với khả MO bù vào việc khơng rẻ nhanh loại CD-R, CD-RW CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 62 .c om Bộ nhớ  Flash disk co ng  Bộ nhớ bán dẫn cực nhanh (flash memory) an  Thường kết nối qua cổng USB ng th  Không phải dạng đĩa du o  Dung lượng tăng nhanh (64 MB – 32 GB) cu u  Thuận tiện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 63