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摘要: 计算机组成 8 存储层次结构 8.5 高速缓存的工作原理 因为CPU的速度和内存的速度差距越来越大,计算机整体系统的性能,就受到了巨大的影响。而高速缓存技术的出现,则挽救了这个局面。 那在这一节,我们就来看一看高速缓存是如何工作的。 这是计算机的存储层次结构。高速缓存,也就是Cache位于CPU和主 阅读全文
posted @ 2018-10-03 17:31 houhaibushihai 阅读(1505) 评论(0) 推荐(0) 编辑
摘要: 计算机组成 8 存储层次结构 8.4 主存技术的发展 近些年来SDRAM的标准不断地升级换代,其性能也得到很大的提升。那为什么还总是说CPU和内存之间的速度差距越来越大了呢?这一节我们就来探讨这个问题。 近20年来,流行的内存都采用了SDRAM的结构。需要注意的是虽然平时我们会说以前用SDRAM内存 阅读全文
posted @ 2018-10-03 15:55 houhaibushihai 阅读(450) 评论(0) 推荐(0) 编辑
摘要: 计算机组成 8 存储层次结构 8.3 主存的工作原理 主存,我们通常也叫做内存。这是计算机当中非常重要的一个部件。冯诺依曼把计算机分成了五大组成部分,其中存储器实际指的就是这个部件。 那今天,我们就以PC机当中常用的主存为例,来看一看这个部件的工作原理。 我们还是从DRAM芯片的内部结构开始说起。D 阅读全文
posted @ 2018-10-03 15:07 houhaibushihai 阅读(897) 评论(0) 推荐(0) 编辑
摘要: 计算机组成 8 存储层次结构 8.2 DRAM和SRAM SRAM比较快,DRAM比较慢;SRAM比较贵,DRAM比较便宜。记住这些结论是很容易的,但是比是什么更重要的是为什么。那在这一节我们就从电路的级别来探索DRAM和SRAM为什么会具有他们这样各自的特点。 右下角就是我们平常在计算机当中使用的 阅读全文
posted @ 2018-10-03 09:30 houhaibushihai 阅读(1213) 评论(0) 推荐(0) 编辑
摘要: 计算机组成 8 存储层次结构 8.1 存储层次结构概况 如果CPU爱好哲学,它可能一直在问自己两个问题。 我要运算的数据从哪里来?我算完的数据又将去向哪里? 这在计算机世界当中确实是一个非常重要的问题。这也正是我们今天所要探讨的主题:存储器。 这是我们非常熟悉的冯·诺依曼计算机结构,这其中哪些部件和 阅读全文
posted @ 2018-10-02 19:43 houhaibushihai 阅读(495) 评论(0) 推荐(0) 编辑
摘要: 计算机组成 7 流水线处理器 7.6 控制冒险的处理 转移指令由于其自身的特殊性,总是会给我们带来一些麻烦。那对于流水线处理器来说,更是如此,转移指令会带来更多不良的影响。那我们应该如何应对和解决呢?这一节我们就来探索这个问题。 我们先来看一看转移指令对流水线的影响。这是一条时间轴,每一小格都代表着 阅读全文
posted @ 2018-10-02 18:42 houhaibushihai 阅读(4248) 评论(0) 推荐(0) 编辑
摘要: 计算机组成 7 流水线处理器 7.5 数据冒险的处理 在程序当中,我们经常会对同一个变量进行反复的使用和修改。这样对于流水线处理器来说,就会经常出现数据冒险的情况,我们必须很好的应对和解决。在这一节,我们就来看一看有哪一些不同的解决方法。 我们先来看这个数据冒险的例子。产生这个数据冒险,是因为第二条 阅读全文
posted @ 2018-10-02 16:41 houhaibushihai 阅读(3954) 评论(0) 推荐(0) 编辑
摘要: 计算机组成 7 流水线处理器 7.4 流水线的冒险 流水线技术之所以能提高性能,究其本质是利用了时间上的并行性。它让原本应该先后执行的指令,在时间上一定程度的并行起来,然而这也会带来一些冲突和矛盾,进而可能引发错误。这就是我们这一节所需要探讨的问题。 首先我们来看什么是冒险。在流水线当中我们希望每一 阅读全文
posted @ 2018-10-02 11:12 houhaibushihai 阅读(1149) 评论(0) 推荐(0) 编辑
摘要: 计算机组成 7 流水线处理器 7.3 超标量流水线 超标量流水线在现代的处理器当中得到了广泛的应用,也就是这种技术给我们带来了出色的处理器性能。那究竟什么才是超标量流水线,它又是如何工作的呢?我们这一节将一起探讨这个问题。 这个是我们之前已经构建好的一条流水线,但是如果我们觉得它的吞吐率还不够高。其 阅读全文
posted @ 2018-10-02 10:26 houhaibushihai 阅读(2435) 评论(0) 推荐(0) 编辑
摘要: 计算机组成 7 流水线处理器 7.2 流水线的优化 相对于单周期处理器,流水线技术可以提升处理器的性能,但是,如果仅仅按照指令执行的步骤去切分流水线的话,不能够充分利用流水线这项技术的优势。那如何才能挖掘流水线技术的更多潜力呢?我们在这一节就来探讨这个问题。 我们还是用这个厨房做菜的例子来对流水线进 阅读全文
posted @ 2018-10-02 09:38 houhaibushihai 阅读(2095) 评论(0) 推荐(0) 编辑
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