主存储器概述
主存储器简称主存。是计算机硬件的一个重要部件,其作用是存放指令和数据,并能由中央处理器(CPU)直接随机存取。主存储器作为如此重要的部件,它是怎样的呢?以下将为大家解答。
现代计算机是为了提高性能,又能兼顾合理的造价,往往采用多级存储体系。即由存储容量小,存取速度高的高速缓冲存储器,存储容量和存取速度适中的主存储器是必不可少的。主存储器是按地址存放信息的,存取速度一般与地址无关。32位(比特)的地址最大能表达4GB的存储器地址。这对多数应用已经足够,但对于某些特大运算量的应用和特大型数据库已显得不够,从面对64位结构提出需求。
主存储器的结构
主存储器通常由存储体、地址译码驱动电路、I/O和读写电路等部分组成,其组成的框图如图所示。
其中,存储体是存储单元的集合,用来存放数据;地址译码驱动电路包含译码器和驱动器两部分,译码器将地址总线输入的地址码转换成与之对应的译码输出线上的有效电平,以表示选中了某一存储单元,然后由驱动器提供驱动电流去驱动相应的读写电路,完成对被选中存储单元的读写操作;I/O和读写电路包括读出放大器、写入电路和读写控制电路,用以完成被选中存储单元中各位的读出和写入操作。
主存储器的两个重要技术指标
1、速度:常常用存储周期来度量,存储周期是连续启动两次独立的存储器操作(如读操作)所必需的时间间隔。存储容量:通常用构成存储器的字节数或字数来计量。
2、储器与CPU及外围设备的连接,通过地址总线、数据总线、控制总线进行连接。
地址总线用于选择主存储器的一个存储单元,若地址总线的位数k,则最大可寻址空间为2k。如k=20,可访问1MB的存储单元。数据总线用于在计算机各功能部件之间传送数据。控制总线用于指明总线的工作周期和本次输入/输出完成的时刻。
主存储器一般采用半导体存储器,与辅助存储器相比有容量小、读写速度快、价格高等特点。
从70年代起,主存储器已逐步采用大规模集成电路构成。用得最普遍的也是最经济的动态随机存储器芯片(DRAM)。
上图为:
主存储器
如何进行主存储器优化?
目前市场上并不缺少提高数据存储效率的新技术,然而这些新技术绝大多数都是关注备份和存档的,而非主存储。但是,当企业开始进行主存储数据缩减时,对他们来说,了解主存储优化所要求的必要条件十分重要。
主存储,常常被称为1级存储,其特征是存储活跃数据――即经常被存取并要求高性能、低时延和高可用性的数据。主存储一般用于支持关键任务应用,如数据库、电子邮件和交易处理。大多数关键应用具有随机的数据取存模式和不同的取存要求,但它们都生成机构用来运营它们的业务的大量的数据。因此,机构制作数据的许多份拷贝,复制数据供分布使用,库存数据,然后为安全保存备份和存档数据。
绝大多数数据是起源于主数据。随着数据存在的时间增加,它们通常被迁移到二级和三级存储保存。因此,如果机构可以减少主数据存储占用空间,将能够在数据生命期中利用这些节省下来的容量和费用。换句话说,更少的主存储占用空间意味着更少的数据复制、库存、存档和备份。试图减少主存储占用空间存储管理人员可以考虑两种减少数据的方法:实时压缩和数据去重。