多模塊交叉存儲器問題及例題分析

一個由若干個模塊組成的主存儲器是線性編址的,而在各個模塊中的這些地址的安排有兩個方式:一是順序安排,一是交叉安排

爲了方便理解,設存儲器容量爲32字,分成M0,M1,M2,M3四個模塊,每個模塊存儲8個字。

順序方式
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交叉方式
交叉方式

順序方式

訪問地址按順序分配給一個模塊後,接着又按順序爲下一個模塊分配訪問地址。在某個模塊進行存取時,其他模塊不工作;當某個模塊出現故障時,其他模塊照常工作;但模塊的串行工作限制了存儲器的帶寬。
存儲器的32個字可由5位地址寄存器指示,其中高2位選擇4個模塊中的一個,低3位選擇每個模塊中的8個字。

交叉方式

連續地址分佈在相鄰的不同模塊,同一個模塊地址不連續;可實現多模塊流水式並行存取,提高存儲器的帶寬。
當存儲器尋址時,用地址寄存器的低2位選擇4個模塊中的一個,而用高3位選擇每個模塊中的8個字。

例題

設存儲器容量爲32字,字長64位,模塊數m=4,分別用順序方式和交叉方式進行組織。存儲週期T=200ns,數據總線寬度爲64位,總線傳送週期φ=50ns。若連續讀出4個字,問順序存儲器和交叉存儲器的帶寬各是多少?

解:順序存儲器和交叉存儲器連續讀出m=4個字的信息總量都是
q=64b X 200ns = 256b
順序存儲器和交叉存儲器連續讀出4個字所需的時間分別是
t1 = mT = 4 X 200ns = 800ns = 8 X 10^-7 s
t2 = T + (m-1)φ = 200ns + 3 X 50ns = 350ns = 3.5 X 10^-7 s
順序存儲器和交叉存儲器的帶寬分別是
W1 = q / t1 = 256b / (8 X 10^-7) = 320Mb/s
W2 = q / t2 = 256b / (3.5 X 10^-7) = 730Mb/s

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