Bài giảng môn kiến trúc máy tính và hệ điều hành chương 3 hệ thống nhớ

6/25/2014 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH VÀ HỆ ĐIỀU HÀNH Giảng viên: ThS Nguyễn Thị Ngọc Vinh Bộ môn: Khoa học máy tính- Khoa CNTT1 Email: ntngocvinh@yahoo.com CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG NHỚ www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 6/25/2014 CHƯƠNG 3: NỘI DUNG CHÍNH Cấu trúc phân cấp nhớ máy tính Phân loại nhớ máy tính Bộ nhớ ROM Bộ nhớ RAM Bộ nhớ cache Bộ nhớ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang MÔ HÌNH PHÂN CẤP HỆ THỐNG BỘ NHỚ www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 6/25/2014 CÁC THAM SỐ PHÂN CẤP BỘ NHỚ GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang CÁC THÀNH PHẦN PHÂN CẤP BỘ NHỚ  Thanh ghi CPU:     Kích thước nhỏ (vài chục byte tới vài KB) Tốc độ nhanh, thời gian truy cập khoảng 0.25 ns Giá thành đắt Lưu trữ tạm thời liệu đầu vào cho lệnh  Cache:      www.ptit.edu.vn Gfdsfd Kích thước nhỏ (64KB tới 16MB) Tốc độ nhanh, thời gian truy cập khoảng – 5ns Giá thành đắt Lưu trữ lệnh liệu cho CPU Còn gọi “bộ nhớ thông minh” (smart memory) GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 6/25/2014 CÁC THÀNH PHẦN PHÂN CẤP BỘ NHỚ  Bộ nhớ chính:  Kích thước lớn, dung lượng từ 256MB tới 4GB cho hệ 32bits  Tốc độ chậm, thời gian truy cập từ 50 – 70ns  Lưu trữ lệnh liệu cho hệ thống người dùng  Giá thành rẻ  Bộ nhớ phụ:     www.ptit.edu.vn Kích thước lớn, dung lượng từ 20GB tới 1000GB Tốc độ chậm, thời gian truy cập khoảng 5ms Lưu trữ lượng liệu lớn dạng file thời gian lâu dài Giá thành rẻ GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang VAI TRÒ CỦA MÔ HÌNH PHÂN CẤP  Nâng cao hiệu hệ thống:  Dung hòa CPU có tốc độ cao với nhớ nhớ phụ có tốc độ thấp  Thời gian truy cập liệu trung bình CPU từ hệ thống nhớ gần thời gian truy cập cache  Giảm giá thành sản xuất:  Các thành phần đắt tiền sử dụng với dung lượng nhỏ  Các thành phần rẻ sử dụng với dung lượng lớn => Tổng giá thành hệ thống nhớ theo mô hình phân cấp rẻ so với hệ thống nhớ không phân cấp tốc độ www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 6/25/2014 PHÂN LOẠI BỘ NHỚ  Dựa vào kiểu truy cập:  Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM: Random Access Memory)  Bộ nhớ truy cập (SAM: Serial Access Memory)  Bộ nhớ đọc (ROM: Read Only Memory)  Dựa vào khả chịu đựng/ lưu giữ thông tin:  Bộ nhớ không ổn định (volatile memory): thông tin lưu trữ bị tắt nguồn  Bộ nhớ ổn định: thông tin lưu trữ giữ lại tắt nguồn  Dựa vào công nghệ chế tạo:  Bộ nhớ bán dẫn: ROM, RAM  Bộ nhớ từ: HDD, FDD, tape  Bộ nhớ quang: CD, DVD www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang TỔ CHỨC MẠCH NHỚ www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 10 6/25/2014 TỔ CHỨC CỦA THIẾT BỊ NHỚ  Address lines:  Các đường địa nối tới bus A,  Truyền tín hiệu địa từ CPU tới mạch nhớ  Address decoder:  Bộ giải mã địa  Sử dụng địa để chọn kích hoạt ô nhớ/dòng nhớ cần truy nhập  Data lines:  Các đường liệu kết nối với bus D  Truyền liệu từ nhớ CPU ngược lại www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 11 TỔ CHỨC CỦA THIẾT BỊ NHỚ  Chip select CS:  Chân tín hiệu chọn chip  Chip nhớ kích hoạt CS=0 Thông thường CPU làm việc với chip nhớ thời điểm  Write enable WE:  Chân tín hiệu cho phép ghi  Cho phép ghi vào đường nhớ WE =0  Read enable RE:  Chân tín hiệu cho phép đọc  Cho phép đọc liệu từ đường nhớ RE =0 www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 12 Trang 12 6/25/2014 BỘ NHỚ ROM  ROM (Read Only Memory): nhớ đọc  Ghi thông tin vào ROM cách sử dụng thiết bị phương pháp đặc biệt  ROM nhớ ổn định: tất thông tin trì nguồn nuôi  Là nhớ bán dẫn: ô nhớ cổng bán dẫn  Thường dùng để lưu trữ thông tin hệ thống: thông tin phần cứng BIOS www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 13 CÁC LOẠI ROM  ROM nguyên thủy (Ordinary ROM):  ROM hệ  Sử dụng tia cực tím để ghi thông tin  PROM (Programmable ROM)  ROM lập trình  Thông tin ghi vào PROM nhờ thiết bị đặc biệt gọi lập trình PROM  EPROM (Erasable programmable read-only memory)  Là ROM lập trình xóa  Thông tin EPROM xóa cách chiếu tia cực tím có cường độ cao  EEPROM: EPROM nội dung xóa điện www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 14 6/25/2014 CÁC LOẠI ROM  EEPROM (Electrically Erasable PROM :  Là PROM xóa thông tin điện  Có thể ghi thông tin sử dụng phần mềm chuyên dụng  Flash memory  Là dạng EEPROM có tốc độ đọc ghi thông tin nhanh  Bộ nhớ flash đọc/ ghi thông tin theo khối www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 15 Trang 15 BỘ NHỚ RAM  RAM (Random Access Memory) nhớ truy cập ngẫu nhiên  Mỗi ô nhớ truy cập cách ngẫu nhiên không theo trật tự  Tốc độ truy cập ô nhớ tương đương  Là nhớ không ổn định (dễ bay hơi): thông tin lưu trữ bị tắt nguồn  Là nhớ bán dẫn Mỗi ô nhớ cổng bán dẫn  Sử dụng để lưu trữ thông tin hệ thống người dùng  Thông tin hệ thống: thông tin phần cứng & hệ điều hành  Thông tin người dùng: mã lệnh liệu chương trình ứng dụng www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 16 6/25/2014 CÁC LOẠI RAM  RAM tĩnh (SRAM):  Mỗi bit SRAM mạch lật flip-flop  Thông tin lưu bit SRAM ổn định, không cần phải làm tươi định kỳ  SRAM nhanh đắt DRAM  RAM động (DRAM):  Mỗi bit DRAM dựa tụ điện  Thông tin lưu bit DRAM không ổn định, phải làm tươi định kỳ  DRAM chậm SRAM rẻ GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 17 CẤU TẠO SRAM C C B B E E Một mạch lật đơn giản www.ptit.edu.vn Gfdsfd Một ô nhớ SRAM loại 6T GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 18 6/25/2014 CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA SRAM  SRAM sử dụng mạch lật trigơ lưỡng ổn (bistable latching circuit) để lưu bit thông tin  Mỗi mạch lật lưu bit thường sử dụng 6, 8, 10 transistor (gọi mạch 6T, 8T, 10T)  SRAM thường có tốc độ truy cập nhanh vì:  Các bit có cấu trúc đối xứng  Các mạch nhớ SRAM chấp nhận tất chân địa thời điểm (không dồn kênh)  SRAM đắt vì:  Nó sử dụng nhiều transistor cho bit DRAM  Vì cấu trúc bên phức tạp hơn, mật độ SRAM thấp DRAM www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 19 CẤU TẠO DRAM Transistor Capacitor Một bit DRAM www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 20 10 6/25/2014 KÍCH THƯỚC CACHE  Số liệu thống kê cho thấy:  Kích thước cache không ảnh hưởng nhiều đến hệ số miss  Hệ số miss cache lệnh thấp nhiều so với cache liệu 8KB cache lệnh có hệ số miss < 1% 256KB cache lệnh có hệ số miss < 0.002% > tăng kích thước cache lệnh không giảm miss hiệu 8KB cache liệu có hệ số miss < 4% 256KB cache liệu có hệ số miss < 3% > tăng kích thước cache liệu lên 32 lần, hệ số miss giảm 25% (từ 4% xuống 3%) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 61 KÍCH THƯỚC CACHE  Kích thước cache lớn:  Có thể lưu trữ nhiều khối liệu nhớ  Giảm tần suất trao đổi khối liệu chương trình khác nhớ cache  Cache lớn chậm cache nhỏ: • Tìm kiếm vị trí nhớ không gian lớn  Xu hướng: cache ngày lớn • Hỗ trợ đa nhiệm (multi-tasking ) tốt • Hỗ trợ tốt cho xử lý song song • Hỗ trợ tốt cho hệ thống CPU đa nhân www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 62 Trang 62 31 6/25/2014 CACHE NHIỀU MỨC  Nâng cao hiệu hệ thống cache nhiều mức dung hòa tốc độ CPU MEM tốt cache mức CPU 1ns 1ns L1 L2 5ns 15ns 5ns L3 30ns Main memory 60ns 60ns  Thực tế, cache thường có mức: L1 L2 Một số cache có mức: L1, L2 L3  Giảm giá thành hệ thống nhớ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 63 PHÂN CHIA CACHE  Cache chia thành cache lệnh cache liệu để hiệu tốt vì:  Dữ liệu lệnh khác tính cục • Dữ liệu có tính chất cục thời gian • Lệnh có tính chất cục không gian  Cache lệnh hỗ trợ thao tác đọc cache liệu hỗ trợ thao tác đọc ghi Dễ tối ưu cache  Hỗ trợ nhiều thao tác đọc/ ghi lúc => giảm xung đột tài nguyên  Kết hợp chức khác giải mã trước lệnh vào cache lệnh => xử lý lệnh tốt www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 64 32 6/25/2014 PHÂN CHIA CACHE  Trong thực tế, hầu hết cache L1 chia thành phần:  I_cache (Instruction cache): cache lệnh  D_cache (data cache): cache liệu  Các cache mức cao không chia  Chia cache L1 có lợi ích cao gần CPU CPU đọc/ ghi trực tiếp lên cache L1 Cache L1 cần hỗ trợ nhiều lệnh truy nhập đồng thời biện pháp tối ưu hóa  Chia cache mức cao không đem lại hiệu cao làm phức tạp hệ thống điều khiển cache www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 65 BỘ NHỚ NGOÀI  Đĩa từ:  FDD  HDD  Đĩa quang  CD  DVD  RAID www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 66 33 6/25/2014 GIỚI THIỆU VỀ ĐĨA TỪ  Đĩa từ phương tiện lưu trữ:  Thiết bị lưu trữ thông tin kiểu ổn định  Thiết bị lưu trữ lớn  Dựa nguyên lý từ vật liệu sắt từ phủ mặt đĩa để lưu thông tin  Thường dạng đĩa nhựa kim loại  Các kiểu đĩa từ  Đĩa mềm (FD: Floppy Disk): làm plastic, dung lượng nhỏ, tốc độ chậm, dễ hỏng • Sử dụng ổ đĩa mềm (FDD: Floppy Disk Drive) để đọc ghi đĩa mềm  Đĩa cứng (HD: Hard Disk): thường làm kim loại, dung lượng lớn, tốc độ cao • Thường gắn với ổ đĩa hộp kín bảo vệ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 67 ĐĨA MỀM VÀ Ổ ĐĨA  51/2 inches disk and drive (1.2MB) www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 68 34 6/25/2014 ĐĨA MỀM VÀ Ổ ĐĨA  31/2 inches disk and drive (1.44MB) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 69 Ổ ĐĨA CỨNG  www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 70 35 6/25/2014 Ổ ĐĨA CỨNG  www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 71 CẤU TẠO ĐĨA CỨNG  Đĩa từ (Disks):  HDD có thể gồm nhiều đĩa kim loại lắp đồng trục (đặt trục quay)  Đĩa thường phẳng chế tạo nhôm thủy tinh  Lớp bột từ tính phủ mặt đĩa để lưu trữ thông tin mỏng, khoảng 10 – 20nm • Oxide sắt (Fe2O3) sử dụng HDD cũ • Trong HDD tại, sử dụng hợp kim coban sắt  Một đĩa có mặt (side): mặt www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 72 36 6/25/2014 CẤU TẠO ĐĨA CỨNG  www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 73 Ổ ĐĨA CỨNG  Đầu từ (head):  Được sử dụng để đọc ghi thông tin bề mặt đĩa  Đầu từ không tiếp xúc mà “bay” bề mặt đĩa  Số lượng đầu từ ổ đĩa thường khác nhau: 4, 8, 12, 16, 24, 32, 64, …  Rãnh (tracks):  Là đường tròn đồng tâm bề măt đĩa  Được đánh số từ (0) vào  Có hàng nghìn rãnh bề mặt 31/2 HDD www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 74 37 6/25/2014 Ổ ĐĨA CỨNG  Cylinder (mặt trụ):  Gồm tập rãnh vị trí đầu từ  Sector (cung):  Là phần rãnh  Thông thường 512 byte  Là đơn vị quản lý nhỏ đĩa  Các tham số HDD quan trọng để tính dung lượng:     Số lượng cylinder (C) Số lượng đầu từ (H) Số lượng sector/ rãnh (S) Dung lượng = C x H x S x 512 (byte) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 75 ĐỊNH DẠNG ĐĨA CỨNG  Đĩa cứng định dạng theo mức:  Định dạng mức thấp (low level format): • Do BIOS thực • Là trình gán địa (ID) cho sector vật lý • Đĩa cứng phải định dạng mức thấp trước sử dụng (tiếp tục với format mức cao) • Các HDD đại thường định dạng mức thấp nhà sản xuất  Định dạng mức cao (high level format): • Do hệ điều hành thực • Là trình gán địa cho sector logic tạo hệ thống file • HDD phải định dạng mức cao trước sử dụng để lưu thông tin www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 76 38 6/25/2014 GIỚI THIỆU VỀ ĐĨA QUANG  Đĩa quang hoạt động dựa nguyên lý quang học  Đĩa tạo plastic  Một lớp nhôm mỏng đặt mặt đĩa để phản xạ tia laser  Mặt đĩa “khắc” rãnh mức lõm rãnh (các mẫu pit land) sử dụng để biểu diễn bit thông tin  Cách thức tạo CD-ROMs  Tạo CD/ DVD chủ chứa thông tin dạng “âm bản”  Sử dụng CD/DVD chủ để “in” thông tin lên CD/DVD trắng www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 77 ĐĨA QUANG www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 78 39 6/25/2014 NGUYÊN LÝ ĐỌC GHI THÔNG TIN TRONG CDROM Output signal Sensor Rotation mirror Laser Diode Beam spitter CD-ROM www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 79 NGUYÊN LÝ ĐỌC GHI THÔNG TIN TRONG CDROM  Tia laser từ điốt phát laser qua tách tia (beam splitter) đến gương quay (rotation mirror)  Gương quay điều khiển tín hiệu đọc, lái tia laser đến vị trí cần đọc mặt đĩa  Tia phản xạ từ mặt đĩa phản ánh mức lồi lõm mặt đĩa quay trở lại gương quay  Gương quay chuyển tia phản xạ tách tia sau tới cảm biến quang điện (sensor)  Bộ cảm biến quang điện chuyển đổi tia laser phản xạ thành tín hiệu đầu Cường độ tia laser biểu diễn thành mức tín hiệu www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 80 40 6/25/2014 CÁC LOẠI ĐĨA QUANG  CD (Compact Disk)  CD-ROM: Read Only CD  CD-R: Recordable CD: ghi lần  CD-RW: Rewritable CD: ghi lại  DVD (Digital Video Disk)      www.ptit.edu.vn DVD-ROM: Read Only DVD DVD-R: Recordable DVD DVD-RW: Rewritable DVD HD-DVD: High-density DVD Blu-ray DVD: Ultra-high density DVD GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 81 ĐĨA CD (Compact disk)  Dung lượng tối đa 700 MB  Sử dụng tia laser hồng ngoại có bước sóng 780nm  Tốc độ truyền liệu:  Tốc độ sở: 150KB/s  Tốc độ thực tế: hệ số nhân x tốc độ sở: • 4x = x 150KB/s = 600KB/s • 50x = 50 x 150KB/s = 7500KB/s www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 82 41 6/25/2014 ĐĨA CD – R (Recordable) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 83 ĐĨA CD - R  CD – R tương tự đĩa CD  Sự khác nhau:  Có thêm lớp gọi “màu hữu cơ” (“organic dye” )ở lớp plastic lớp phản xạ  Tia laser điều chế dùng để “đốt” lớp hữu cơ, tạo mức lồi lõm khác lớp để lưu thông tin  CD – R ghi lần www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 84 42 6/25/2014 ĐĨA CD - RW  CD – RW tương tự CD – R  Sự khác nhau:  Lớp “hữu cơ” thay lớp bán kim loại đặt chân không(semi-metal alloy vacuum)  Lớp bán kim loại “đốt” lại khoảng1000 lần (theo lý thuyết) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 85 ĐĨA DVD  Dung lượng tối đa khoảng 4.7GB với đĩa mặt 8.5GB cho đĩa mặt  Sử dụng tia laser hồng ngoại bước sóng 650nm  Tốc độ truyền liệu:  Tốc độ sở: 1350 KB/s  Tốc độ thực sự: hệ số nhân x tốc độ sở • x = x 1350 = 5400 KB/s • 16 x = 16 x 1350 = 21600 KB/s www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 86 43 6/25/2014 MẬT ĐỘ ĐĨA DVD SO VỚI ĐĨA CD www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 87 MẬT ĐỘ ĐĨA DVD SO VỚI ĐĨA CD www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 88 44 6/25/2014 DVD-R, RW, HD VÀ Blu-ray DVD  DVD-R tương tự CD-R bước sóng laser ngắn (650nm)  DVD-RW tương tự CD-RW bước sóng ngắn (650nm)  HD DVD (High-Definition/Density DVD) phát minh Toshiba:  Sử dụng tia laser xanh với bước sóng ngắn  Dung lượng: 15GB cho lớp, 30 GB lớp  Blu-ray disc: phát minh Sony  Sử dụng laser bước sóng 405 nm  25GB lớp www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 89 45 [...]... bình CPU truy cập hệ thống bộ nhớ gần bằng thời gian truy cập cache  Giảm giá thành sản xuất:  Nếu 2 hệ thống có cùng hiệu năng thì hệ thống có cache sẽ rẻ hơn  Nếu 2 hệ thống cùng giá thành, hệ thống có cache sẽ nhanh hơn www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 27 CÁC NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CACHE  Cache được coi là bộ nhớ thông minh: ... L2 Một số cache có 3 mức: L1, L2 và L3  Giảm giá thành hệ thống nhớ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 63 PHÂN CHIA CACHE  Cache có thể được chia thành cache lệnh và cache dữ liệu để hiệu năng tốt hơn vì:  Dữ liệu và lệnh khác nhau về tính cục bộ • Dữ liệu có tính chất cục bộ về thời gian hơn • Lệnh có tính chất cục bộ về không gian hơn... www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 67 ĐĨA MỀM VÀ Ổ ĐĨA  51/2 inches disk and drive (1.2MB) www.ptit.edu.vn Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 68 34 6/25/2014 ĐĨA MỀM VÀ Ổ ĐĨA  31 /2 inches disk and drive (1.44MB) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH –... kỳ  DDR2 SDRAM: DDR2 400, 533 , 800: có khả năng chuyển 4 từ dữ liệu trong 1 chu kỳ  DDR3 SDRAM: DDR3 800, 1066, 133 3, 1600: có khả năng chuyển 8 từ dữ liệu trong 1 chu kỳ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 23 5 BỘ NHỚ CACHE  Cache là gì?  Vai trò của cache  Các nguyên lý cơ bản hoạt động của cache  Kiến trúc cache  Tổ chức cache ... tìm thấy nó trong cache  Khả năng xảy ra Miss gọi là hệ số miss hay 1-H  0 ...6/25/2014 CHƯƠNG 3: NỘI DUNG CHÍNH Cấu trúc phân cấp nhớ máy tính Phân loại nhớ máy tính Bộ nhớ ROM Bộ nhớ RAM Bộ nhớ cache Bộ nhớ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA... vào nhớ chính)  Thời gian trung bình CPU truy cập hệ thống nhớ gần thời gian truy cập cache  Giảm giá thành sản xuất:  Nếu hệ thống có hiệu hệ thống có cache rẻ  Nếu hệ thống giá thành, hệ. .. Gfdsfd GIẢNG VIÊN: THS NGUYỄN THỊ NGỌC VINH BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 Trang 24 12 6/25/2014 CACHE LÀ GÌ?  Cache thành phần nhớ sơ đồ phân cấp nhớ máy tính  Nó hoạt động thành phần