並行存儲頻寬

並行存儲頻寬

一個存儲器或存儲子系統在單位時間記憶體取的信息量,可用字/秒、位元組/秒、位/秒表示。並行存儲頻寬一般有兩種解釋:1、是指單位時間記憶體儲器同時讀寫的信息量;2、單位時間內多個設備向存儲器或存儲子系統存取的信息量。

基本介紹

  • 中文名:並行存儲頻寬
  • 外文名:Parallel storage bandwidth
  • 學科:計算機
  • 定義:單位時間內並行存取的信息量
  • 領域:計算機系統
  • 目的:加快信息存儲
簡介,存儲器,存儲周期,存儲字長,

簡介

並行存儲頻寬簡單來說即單位時間內並行存取的信息量,這裡並行一般是指CPU和外部設備同時往存儲器存取信息。存儲器的頻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。並行存儲頻寬從一定程度上改善存儲器的頻寬,提高系統的吞吐量和系統效率。一般可以從以下幾個方面改善並行存儲頻寬:存取周期存儲字長,使每個存取周期可讀/寫更多的二進制位數;增加存儲體。

存儲器

存放程式、數據及中間結果、最後結果的裝置,是計算機的主要部件之一。計算機對存儲器的要求是:一要存取速度快,二要存儲容量大。
一台計算機系統的存儲器分為主存儲器和輔助存儲器。中央處理機通過指令中的地址碼能夠直接訪問的存儲器,叫做主存儲器,它常與中央處理機裝配在主機內,所以也叫記憶體儲器(簡稱記憶體)。還有一種存儲器叫做輔助存儲器,也叫外存儲器(簡稱外存),是為了克服記憶體容量小,價格昂貴而增設的。外存儲器不能與中央處理機直接交換數據,它必須通過記憶體作中轉站,即先把外存的數據信息成批地調到記憶體,然後才能為CPU利用;反過來,CPU要把數據信息存到外存,也要通過記憶體。
一些大型計算機系統,為了發揮中央處理機的效能,克服記憶體速度慢的不足;在中央處理機與記憶體之間增加了一級,叫高速緩衝存儲器,它和中央處理機直接聯繫,用來改善記憶體與中央處理機速度的匹配問題。
存儲器的存儲介質在計算機的發展過程中,曾先後使用過水銀延遲線、金屬延遲線、陰極射線管、磁鼓、磁心、磁膜、磁棒、磁帶、磁碟等。記憶體儲器使用磁心作存儲介質的時間最長,從70年代起,已用半導體存儲器代替;外存儲器還主要用磁帶及磁碟。

存儲周期

對計算機存儲器執行一次完整的存取操作所需的全部時間,即存儲器進行連續兩次存取操作所允許的最短時間間隔。對於破壞性讀出的存儲器(如磁心存儲器),不僅包括讀出時間,也包括把讀出信息重新寫入原來的存儲單元所需的時間。
存取周期是存儲器的重要技術參數,也是電子計算機的重要技術指標,特別是記憶體儲器,它直接影響電子計算機的速度,一台電子計算機的記憶體儲器的存取周期,一般也是它的中央處理機的節拍周期。中央處理機在存取周期內,從記憶體儲器取出指令,經解碼後,如若是運算指令,還要有一個周期從記憶體儲器中取出數據。
人們希望一台計算機的記憶體儲器容量大,能存儲大的程式及數據;又希望它的存取周期短,使計算速度快。由於記憶體儲器容量大,結構就會複雜,存取速度就會降低,這裡還有一個記憶體取速度與中央處理機速度的匹配問題。所以,容量大與周期短不能同時達到。一般計算機記憶體儲器容量不太大,速度快些;利用大容量的外存儲器,來彌補記憶體儲器容量之不足。有的大中型計算機及較高性能的小型機還在中央處理機與記憶體儲器之間,增加一個高速緩衝存儲器(容量不大),以克服記憶體儲器比中央處理機速度慢的矛盾。

存儲字長

存儲字長:一個存儲單元存儲一串二進制代碼(存儲字),這串二進制代碼的位數稱為存儲字長,存儲字長可以是8位、16位、32位等。早期計算機的存儲字長一般和機器的指令字長與數據字長相等,故訪問一次主存便可取一條指令或一個數據。隨著計算機的套用範圍的不斷擴大,解題精度的不斷提高,往往要求指令字長是可變的,數據字長也要求可變。為了適應指令和數據字長的可變性,其長度不由存儲字長來確定,而由位元組的個數來表示。1個位元組(Byte)被定義為由8位(Bit)二進制代碼組成。

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