計算機組成原理答辯論文

1、1增加存儲器寬度提高主存儲器的性能增加存儲器寬度提高主存儲器的性能?鄒嘉欣鄒嘉欣（哈爾濱理工大學（哈爾濱理工大學軟件學院）軟件學院）摘要主存是存儲層次中緊接著Cache下面的一個層次。主存是數(shù)據(jù)輸入的目的地，也是數(shù)據(jù)輸出的發(fā)源地，它既被用來滿足Cache的請求，也被用作IO接口。主存的性能主要用延遲和帶寬來衡量。以往，Cache主要關心的是主存的延遲（它影響Cache的失效開銷），而IO則主要關心主存的帶寬。隨著第二級Cache的廣泛使

2、用，主存帶寬對于Cache來說也變得重要了，這是因為第二級Cache的塊大小較大的緣故。主存的性能指標主要看延遲和帶寬。關健詞關健詞主存性能延遲帶寬ToimprovetheperfmanceofthemainmemyisanewideaZoujiaxin（harbinuniversityofsciencetechnologysoftwarecollege）AbstractMemyisthememyhierarchyalevelbelow

3、Cache.MemyisthedestinationofdatainputisalsothebirthplaceofoutputdataitcanbeusedtosatisfytherequestofCachealsocanbeusedasIOinterface.Themainperfmanceismainlyusedtomeasurethelatencybwidth.InthepastCacheisprimarilyconcerned

4、withmemylatency(failureoverheaditaffectCache)whileIOisprimarilyconcernedwiththemainmemybwidth.WiththewideuseofsecondCachemainmemybwidthfCacheisalsoveryimptantthisisbecausethesecondCacheblocksizelarger.Theperfmanceindexof

5、mainmemylatencybwidth.Keywdsmemcachedelaryblwitch0引言引言主存是計算機中重要的部件之一，它是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在主存中進行的，因此內存的性能對計算機的影響非常大。主存(Memy)也被稱為內存儲器，其作用是用于暫時存放CPU中的運算數(shù)據(jù)，以及與硬盤等外部存儲器交換的數(shù)據(jù)。只要計算機在運行中，CPU就會把需要運算的數(shù)據(jù)調到內存中進行運算，當運算完成后CPU再將

6、結果傳送出來，內存的運行也決定了計算機的穩(wěn)定運行。主存如此重要，所以更快的存儲速度1.主存的主要性能指標：延遲和帶寬2.以往：Cache主要關心延遲，IO主要關心帶寬3.現(xiàn)在：Cache關心兩者在下面的討論中，我們以處理Cache失效為例來說明各種存儲器組織結構的好處。在計算機的組成結構中，有一個很重要的部分，就是存儲器。存儲器是用來存儲程序和數(shù)據(jù)的部件，對于計算機來說，有了存儲器，才有記憶功能，才能保證正常工作。存儲器的種類很多，按其

7、用途可分為主存儲器和輔助存儲器，主存儲器又稱內純初期（簡稱內存，港臺稱之為記憶體）。內存內存又稱主存，是cpu能直接存執(zhí)的存儲空間，由半導體器件制成。內存的特點是存取速率快。內存是計算機中的主要部件，它是相對于外存而言的。我們平常使用的程序，如windows操作系統(tǒng)、打字軟件、游戲軟件等，一般都是安裝在硬盤等外存上的，但僅此是不能使用其功能的，必須把它們調入內存中運行，才能真正使用其功能，我們平時輸入一段文字，或玩一個游戲，其實都是在內

8、存中進行的。就好比在一個書房里，存放書籍的書架和書柜相當于電腦的外存，而我們工作的辦公桌就是內存。通常我們把要永久保存的、大量的書記存儲在外存上，而把一些臨時的或少量的3有何作用？如果當把Cache塊大小變?yōu)?個字時，失效率降為2%；塊大小變?yōu)?個字時，失效率降為1%。根據(jù)5.6.2小節(jié)中給出的訪問時間，求在采用2路、4路多體交叉存取以及將存儲器和總線寬度增加一倍時，性能分別提高多少？在改變前的機器中，Cache塊大小為一個字，其CPI

9、為2＋(1.23%32)＝3.15當將塊大小增加為2個字時，在下面三種情況下的CPI分別為：32位總線和存儲器，不采用多體交叉：2＋(1.22%232)＝3.5432位總線和存儲器，采用多體交叉：2＋(1.22%(4＋24＋8))＝2.86性能提高了10%64位總線和存儲器，不采用多體交叉：2＋(1.22%132)＝2.77性能提高了14%如果將塊大小增加到4個字節(jié)，則：32位總線和存儲器，不采用多體交叉：2＋(1.21%432)＝3.

10、5432位總線和存儲器，采用多體交叉：2＋(1.21%(4＋24＋16))＝2.53性能提高了25%64位總線和存儲器，不采用多體交叉：2＋(1.21%232)＝2.77性能提高了14%存儲體的數(shù)目體的數(shù)目≥訪問體中一個字所需的時鐘周期4結論結論增加存儲器寬度確實可以提高主存性能，存儲器的帶寬決定了以存儲器為中心的機器獲取信息的傳輸速度，它是改善機器瓶頸的一的關鍵因素。為了提高存儲器的帶寬，可以采取以下措施：1、縮短存取周期；2、增加存