[科普中国]-读写周期

简介

读写周期是指对存储器进行连续两次存取操作所需要的最小时间间隔。读写周期长短一般与命中率有关。在计算机中，有很多应用都与读写周期有关，例如，动态随机存取存储器只能将数据保持很短的时间。为了保持数据，DRAM使用电容存储，所以必须隔一段时间刷新（refresh）一次。动态随机存取存储器的刷新方式就与读写周期有关。

命中率命中率：可以简单地定义为在M1存储器中访问到的概率，它一般用模拟实验的方法得到。选择一组有代表性的程序，在程序执行过程中分别统计对M1存储器的访问次数N1和对M2存储器的访问次数N2，后代入下面的（3－1）关系式计算。

（3－1）

整个存储系统的访问周期可以用M1和M2两个存储器的访问周期T1，T2和命中率H来表示：

T=H·T1+(1－H)·T2 （3－2）

当命中率H→1时，T→T1，即存储系统的访问周期T接近于速度比较快的M1存储器的访问周期T1。

存储器存储器（Memory）是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。其概念很广，有很多层次，在数字系统中，只要能保存二进制数据的都可以是存储器；在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器，如RAM、FIFO等；在系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储器，如内存条、TF卡等。计算机中全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。计算机中的存储器按用途存储器可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）,也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光盘等，能长期保存信息。内存指主板上的存储部件，用来存放当前正在执行的数据和程序，但仅用于暂时存放程序和数据，关闭电源或断电，数据会丢失。

动态随机存取存储器的刷新方式刷新的过程实质上是先将原存信息读出，再由刷新放大器形成原信息并重新写入的再生过程。由于存储单元被访问是随机的，有可能某些存储单元长期得不到访问，无读出也就无重写，其原信息必然会消失。因此，必须采用定时刷新的方法，它规定在一定的时间内，对动态RAM的全部基本电路必作一次刷新，一般取2ms，4ms或8ms，这个时间就是刷新周期。在刷新周期内，由专用的刷新电路来完成对基本单元电路的逐行刷新。常用的刷新方式有三种，一种是集中式，另一种是分散式，第三者是异步式2。

集中式刷新集中刷新是在规定的一个刷新周期内，对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新，此刻必须停止读/写操作。这种方法的缺点在于出现了访存“死区”，对高速高效的计算机系统工作是不利的。

分散式刷新分散刷新是指对每行存储单元的刷新分散到每个读/ 写周期内完成。把存取周期分成两段，前半段用来读写或维持，后半段用来刷新。这种刷新克服了集中刷新出现的“死区”缺点，但它并不能提高整机的工作效率。为了真正提高整机的工作效率，应该采用集中与分散相结合的方式，既克服出现“死区”，又充分利用最大刷新间隔为2ms的特点。

异步式刷新异步式刷新方式是前两种方式的结合。