) ALU1 bit ALU 32 bit
Bo ää môn môn Kỹ Kỹ thua thua tä Ma Ma ùy ùy t tí ính nh
6.2 Bộ nhớ phân cấp
) Người sử dụng địi hỏi gì về bộ nhớ • Dung lượng vơ tận
• Tốc độ nhanh • Giá thành thấp
) Mâu thuẫn giữa những địi hỏi trên
• Mâu thuẫn giữa dung lượng và tốc độ • Mâu thuẫn giữa dung lượng và giá thành • Mâu thuẫn giữa tốc độ và giá thành
) Liệu cĩ chăng 1 giải pháp khả thi cho các địi hỏi trên ?
) Khảo sát và phân tích cách làm của một đọc giả trong thư viện
Kiến trúc Máy tính - Chap 06 8
6.2 ...
) Nguyên lý phân bổ vị trí (principle of locality)
• Các nguyên lý này được rút ra dựa trên khảo sát việc truy xuất bộ nhớ khi thực thi chương trình
• Phân bổ về thời gian (temporal locality): nếu 1 phần tử dữ
liệu/chương trình được truy xuất, phần tử này sẽ lại được truy xuất trong tương lai gần
• Phân bổ về khơng gian (spatial locality): nếu 1 phấn tử dữ
liệu/chương trình được truy xuất, các phần tử lân cận phần tử trên sẽ được truy xuất trong tương lai gần
• Suy nghiệm các nguyên lý trên đối với việc truy xuất chương trình và dữ liệu
) Liên tưởng đến việc truy xuất sách trong thư viện
) Giải pháp nào khi áp dụng cho bộ nhớ ?
• Kiến trúc ra sao ?
6.2 ...
) Các nguyên lý phân bổ được khai thác nhờ vào kiến trúc của bộ nhớ phân cấp (memory hierarchy)
• Một bộ nhớ phân cấp sẽ bao gồm nhiều cấp (level) bộ nhớ với tốc độ và kích thước khác nhau
• Bộ nhớ cĩ tốc độ càng nhanh thì đơn giá/bit càng cao
Ư kích thước trong bộ nhớ phân cấp càng phải nhỏ • Bố trí kích thước, tốc độ, giá thành của các cấp bộ nhớ trong 1 hệ bộ nhớ phân cấp Memory Memory Memory CPU
Speed Size Cost ($/bit)
Fastest Smallest Highest
Kiến trúc Máy tính - Chap 06 10
6.2 ...
) Khảo sát 3 cơng nghệ bộ nhớ thơng dụng hiện hành
• Tốc độ và giá thành
• Vì các cơng nghệ bộ nhớ cĩ sự khác biệt rất lớn về tốc độ và giá thành, nên việc tổ chức bộ nhớ thành nhiều cấp, cấp càng gần CPU càng cĩ tốc độ cao nhưng cĩ kích thước càng nhỏ là hồn tồn hợp lý
• Bộ nhớ chính sử dụng cơng nghệ DRAM
• Bộ nhớ nằm gần với CPU sử dụng cơng nghệ SRAM
• Bộ nhớ phụ sử dụng cơng nghệ đĩa từ, cĩ dung lượng rất lớn nhưng tốc độ chậm rất nhiều lần so với bộ nhớ chính
$0.10 - $0.2010 - 20 million ns . 10 - 20 million ns . Magnetic disk $5 - $10 60 - 120 ns . DRAM $100 - $250 5 - 25 ns . SRAM $ per Mbyte in 1997 Typical access time
6.2 ...) Sơ đồ khối kiến trúc của bộ nhớ