《存储单元学时》PPT课件

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1、1存储单元2什么是SoC逻辑单元Analog静态RAMCPU内核PAD3Memorywall4核心是解决容量、速度、价格间的矛盾，建立起多层存储结构。一个金字塔结构的多层存储体系充分体现出容量和速度关系Cache—主存层次：解决CPU与主存的速度上的差距；主存—辅存层次：解决存储的大容量要求和低成本之间的矛盾。多层存储结构概念5SoC中存储系统层次性结构芯片级板级嵌入式处理器核（寄存器）紧密耦合存储器TCM片上SRAM片外SDRAM、SRAMFLASH及其他非易失存储器Cache缓冲器每bit价格降低容量增大存取时间增大访问频度降低存取能耗增大6主存储器的主要技术指标存储

2、容量存储器可以容纳的二进制信息量称为存储容量（寻址空间，由CPU的地址线决定）实际存储容量：在计算机系统中具体配置了多少内存。存取速度：存取时间是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间，又称为读写周期。可靠性：可靠性是用平均故障间隔时间来衡量（MTBF,MeanTimeBetweenFailures）功耗：通常是指每个存储元消耗功率的大小7存储结构8存储器基本结构:译码器Word0Word1Word2WordN-2WordN-1StoragecellMbitsMbitsNwordsS0S1S2SN-2A0A1AK-1K=log2NSN-1Word0Word1Wor

3、d2WordN-2WordN-1StoragecellS0Input-Output(Mbits)直接实现的NxM存储器结构Toomanyselectsignals:Nwords=NselectsignalsK=log2N译码器减少了地址位的数目Input-Output(Mbits)Decoder9存储器结构:阵列阵列结构的存储器组织10存储器结构:层次化层次化的存储结构。块选择器使每次只有一个存储块工作。11随机存取存储器RAMa.静态RAM同步SRAM在统一时钟的控制下同步操作，一般支持突发操作FIFO先进先出Multi-SRAM具有多数据端口非挥发SRAM(NVSRA

4、M)静态加后备电源类SRAM用动态RAM，内部加刷新电路b.动态RAMSDRAMDDRIISDRAMDDRIIISDRAM只读存储器ROMa.掩膜式ROMb.可编程的PROMc.可用紫外线擦除、可编程的EPROMd.可用电擦除、可编程的E2PROM等e.在线编程擦除的FLASH半导体存储器的分类12按构成存储器的器件和存储介质分类半导体存储器磁盘和磁带等磁表面存储器光电存储器按存取方式分类随机存储器RAM(RandomAccessMemory)只读存储器ROM（Read-OnlyMemory）串行访问存储器(SerialAccessStorage)按在计算机中的作用分类主

5、存储器(内存)辅助存储器(外存)高速缓冲存储器存储器的分类13RAMSRAM面积大速度快DRAM需要隔一定的周期进行刷新面积小（1－3个晶体管）速度慢SDRAMSynchronousDynamicRandomAccessMemory（同步动态随机存储器）数据的读写需要时钟来同步DDRSDRAMDoubleDataRateSynchronousDynamicRandomAccessMemory（双数据率同步动态随机存储器）允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据，这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速度14FLASHNORFLASH容量小价格贵可以按位读写NAND

6、FLASH容量大价格便宜不能按位读写，需要按block进行读写15NORFLASHNOR技术（亦称为Linear技术）闪速存储器是最早出现的FlashMemory，目前仍是多数供应商支持的技术架构。它源于传统的EPROM器件在擦除和编程操作较少而直接执行代码的场合，尤其是纯代码存储的应用中广泛使用，如PC的BIOS固件、移动电话、硬盘驱动器的控制存储器等。NOR技术FlashMemory具有以下特点：（程序和数据可存放在同一芯片上，拥有独立的数据总线和地址总线，能快速随机读取，允许系统直接从Flash中读取代码执行，而无需先将代码下载至RAM中再执行；可以单字节或单字编程

7、，但不能单字节擦除，必须以块为单位或对整片执行擦除操作，在对存储器进行重新编程之前需要对块或整片进行预编程和擦除操作。由于NOR技术FlashMemory的擦除和编程速度较慢，而块尺寸又较大，因此擦除和编程操作所花费的时间很长，在纯数据存储和文件存储的应用中，NOR技术显得力不从心。16NANDFLASH技术NAND技术FlashMemory具有以下特点：以页为单位进行读和编程操作，1页为256或512B（字节）；以块为单位进行擦除操作，1块为4K、8K或16KB。具有快编程和快擦除的功能，其块擦除时间是2ms；而NOR技术的