bộ nhớ trong của máy tính

GV : ThS. Hà ình Dng
Email:
Mobile: 0944.8888.27
KIN TRÚC
MÁY TÍNH
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Khoa Công ngh thông tin
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a

c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a

c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Chng 4: B nh trong
Phân loi b nh trong
u trúc phân cp b nh trong
 nh ROM
 nh RAM
 nh Cache
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d

o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d

o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Phân loi b nh trong
 nh trong gm nhiu tc  truy cp và
dung lng khác nhau
Phân loi theo: Kiu truy cp, kh nng duy trì
 liu và công ngh
Kiu truy cp
Tun t
Serial Access
Memory
Ngu nhiên
Random Access
Memory
Chc
Read Only
Memory
Click to buy NOW!

P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!

P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG

Phân loi b nh trong
Kh nng
duy trì d liu
 nh
n nh
 nh
Không n nh
Công ngh ch to
 nh bán dn  nh t tính  nh quang hc
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-

t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-

t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
 chc mch nh
ch nh:
m nhiu ô
nhc t
chc thành
t ma trn
nh gm mt
 hàng và
t s ct.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g

e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g

e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
u trúc phân cp b nh
Registers
Cache
Main Memory
Secondary Storage (Disk)
Tertiary Storage (Tape)
Speed
Cost per
bit Latency
Bandwidth

Capacity
(megabytes)
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c

o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c

o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
u trúc phân cp b nh
Vai trò ca vic phân cp:tng hiu nng
 thng thông qua vic gim thi gian
truy cp các ô nh và gim giá thành sn
xut
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t

r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t

r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
 nh ROM và RAM
 nh ROM:(Read Only Memory) là b
nh chc
Thông tin trong ROM thng c ghi
n, gm các thông tin v h thng nh
thông tin v cu hình máy và h thng các
mô un phn mm phc v vic vào ra c
 (BIOS - Basic Input Output System)
ROM thuc loi b nh bán dn và là b
nhnh
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g

e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g

e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
ROM
ROM
Read only Memory
PROM
Programmable
ROM
EPROM
Erasable
Programmable
ROM

EEPROM
Electrically Erasable
Programmable
ROM
USB???
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c

k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c

k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
ROM
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r

a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r

a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
RAM
RAM là b nh không n nh, cho phép truy cp
ngu nhiên, dung lng ln hn ROM
RAM
Random Access Memory
SRAM
Static RAM
DRAM/SDRAM
Dynamic RAM/Synchronous DRAM
SRD SDRAM
Single Data Rate SDRAM
DDR SDRAM
Double Data Rate SDRAM
DDR1
DDR2
DDR 3
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X

C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X

C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
RAM
Click to buy NOW!
P
D
F

-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F

-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Cache
Cache hay còn gi là b nhm, óng vai trò
trung gian, trung chuyn d liu t b nh chính

 CPU và ngc li.
Dung lng: nh so vi dung lng ca b nh
chính 16K,32,…128k; 256k,512k,1M,2M,….16M
c : nhanh hn nhiu so vi b nh chính
và c tích hp vào CPU.
c chia thành các mc: level
CPU Cache Memory
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r

a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r

a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Cache
Vai trò: tng hiu nng h thng và gim
giá thành sn xut, cache có kh nng
dung hoà c CPU có tc  cao và b
nh chính có tc  thp.
Cache là mt loi b nh “thông minh” có
kh nng oán và chun b trc các d
liu cn thit cho CPU
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w

w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w

w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Cache
Nguyên lý hot ng: da trên nguyên lý
lân cn không gian, lân cn thi gian
Nguyên lý lân cn không gian:“u mt ô nh
ang c truy nhp thì xác xut các ô nh
lin k vi nó c truy nhp trong tng lai
n là rt cao”.
Nguyên lý lân cn thi gian: “u mt ô nh
ang c truy nhp thì xác xut nó c
truy nhp li trong tng lai gn là rt cao”.
Click to buy NOW!
P
D

F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D

F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Cache
Lân cn v không gian thng c áp

ng cho nhóm lnh hoc d liu có tính
tun t cao trong không gian chng trình
Lân cn v thi gian c áp dng cho
 liu và nhóm các lnh trong vòng lp
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k

.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k

.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Cache
Trao i d liu gia CPU-Cache-MEM
CPU Cache Memory
Individual
data items:
Byte,word
Block of Data
16,32,64 bytes
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d

o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d

o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Cache
Khái nim h s hit và miss:
 s hit: là xác sut s kin CPU truy nhp
t thông tin mà thông tin có trong cache (H).
H [0,1]
 s miss: là xác sut s kin CPU truy
nhp mt thông tin mà thông tin không có
trong cache. 1-H
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Cache
Các dng kin trúc cache:
Kin trúc Look aside
Kin trúc Look through
CPU
SRAM
u khin

Cache
Tag RAM
Main Memory
CPU
SRAM
u khin
Cache
Tag
RAM
Main Memory
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u

-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u

-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Cache
Look Aside có thit kn gin, tuy nhiên,
các s kin hit ca kin trúc này thng
chm, các s kin miss ca kin trúc Look
Aside thng nhanh hn
Look Through phc tp hn kin trúc Look
Aside. u m s kin hit ca kin trúc
này thng rt nhanh nhng các s kin
miss ca kin trúc Look Through thng
chm hn
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a

n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a

n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Các dng t chc ánh x cache
Kích thc ca cache thng rt nh so vi
kích thc b nh chính -> phi xây dng mô
hình t chc / ánh x trao i d liu gia các
phn t nh b nh chính và các phn t nh
a cache nh th nào ?
Có 3 phng pháp:
Ánh x trc tip (Direct mapping)

Ánh x kt hp y  (Fully associative mapping)
Ánh x tp kt hp (Set associative mapping)
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c

o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c

o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Các dng t chc ánh x cache
Ánh x trc tip:Cache c chia thành n dòng (line)
ánh s t 0 n n-1 B nh chính c chia thành m
trang (page), ánh s t 0 n m-1. Mi trang nh li
c chia thành n dòng (line) ánh s t 0 n n-1 .
Nguyên tc ánh x:
Line
0
a các trang (page
0
n page
m-1
) ánh xn Line
0
a
cache;
Line
1
a các trang (page
0
n page
m-1
) ánh xn Line
1
a
cache;

Line
n-1
a các trang (page
0
n page
m-1
) ánh xn Line
n-1
a cache
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-

t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-

t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Các dng t chc ánh x cache
i mi thi m luôn có m dòng b nh cùng cnh
tranh mt dòng cache.
ây là phng pháp ánh x trc tip hay ánh x c
nh(cng) (vì bit c a ch ca dòng trong b nh-
>bit v trí dòng trong cache)
Line 0
Line n-1
….
Line 0
Line n-1
….
Line 0
Line n-1
….
Line 0
Line n-1
….
Page0
Page 1

Page m
Main Memory
Cache
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.

c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.

c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Các dng t chc ánh x cache
ng a ch ô nh ca phng pháp ánh
 trc tip gm 3 phn : Tag, Line, Word
Tag (bit) là a ch trang trong b nh cha
dòng c np vào cache
Line (bit) là a ch dòng trong cache
Word (bit) là a ch ca t trong dòng
Tag Line Word
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o

c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o

c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
C VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
Các dng t chc ánh x cache
Cách xác nh Tag(bit), Line (bit), Word(bit)
Vd: Cho bus a ch là 32bit, dung lng cache là 1Mb,
kích thc dòng (line) cache là 32 byte. Xác nh Tag?
Kích thc dòng: 32=2
5
=> Word = 5 bit
Dung lng Cache: 1M = 2
10
=>2
10
/2
5
= 2
5
dòng => Line
= 5

Tag = 32 bit – Line(bit) – Word(bit)=32 - 5 – 5 = 22bit
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o

m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o

m