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計組—雙埠與多模組儲存器

雙埠儲存器

1.雙埠儲存器的邏輯結構

雙埠儲存器是指同一個儲存器具有兩組相互獨立的讀寫控制線路,是一種高速工作儲存器;它提供了兩個相互獨立的埠,即左埠右端扣。他們分別具有各自的地址線、資料線和控制線,可以對儲存器中任何位置上的資料進行獨立的存取操作。可以實現一個儲存器掛2個CPU

2.無衝突讀寫控制

當兩個埠地址不相同時,在兩個埠上進行讀寫操作,一定不會發生衝突。當任一埠被選中驅動時,就可以對整個儲存器進行存取,每一個埠都有自己的片選控制和輸出驅動控制

3.有衝突的讀寫控制

當兩個埠同時存取儲存器同一儲存單元時,便發生衝突。為解決此問題,特設定了BUSY標誌。

多模組交叉儲存器

(將一個模組看做一個晶片)

儲存器模組化組織的兩種安排方式:一種是順序方式、一種是交叉方式

順序方式:

某個模組進行存取時,其它模組不工作,某一模組出現故障時,其它模組可以照常工作,通過增添模組來擴充儲存器容量比較方便,但各模組序列工作,儲存器的頻寬收到了限制。

說明:如上圖順序方式,總共有4各模組,每個模組8個單元(M0,M1,M2,M3),每個單元5位地址(5個儲存元),其中5位地址中高2位(4和3)為模組地址(用於標記處於哪個模組M0,M1,M2,M3),低3位為模組內地址(字地址);順序方式中連續地址基本分佈在同一模組內,同一模組內的地址是連續的(M0: 0-7,M1:8-15 ....)

交叉方式:

說明:如上圖交叉方式,總共有4各模組,每個模組8個單元(M0,M1,M2,M3),每個單元5位地址(5個儲存元),其中5位地址中2位(1和2)為模組地址(用於標記處於哪個模組M0,M1,M2,M3),高3位為模組內地址(字地址);

交叉方式的特點:地址碼的低位欄位經過譯碼(片選,非門)選擇不同的模組,而高位欄位指向相應模組內的儲存字。連續地址分佈在相鄰的不同模組內,同一模組內的地址是不連續的;對連續字的成塊傳送可實現多模組並行存取,提高了儲存器的頻寬


定量分析:

順序方式儲存器連續讀取m個字所需時間為t=mT

交叉方式:

假設模組字長等於資料匯流排寬度,模組存取一個字的儲存週期為T,匯流排傳送週期為τ,

儲存器的交叉模組數為m(m=4),為了實現流水線方式存取。應當滿足T=mτ;

(m=T/τ稱為交叉存取度)要求模組數須大於或等於m,以保證啟動某模組後經mτ時間再次啟動該模組時,它的上次存取操作已經完成。連續讀取m個字所需時間為 t1=T+(m-1)τ