计算机原理笔记2——存储器和IO总线
SRAM DRAM
前者用来实现cache较多，后者则用来实现主存也就是内存。
局部性：时间局部性和空间局部性。
存储器访问和总线
总线：数据总线（DB双向三态）、地址总线（AB单向三态）、控制总线（CB双向三态）
按CPU分为内部和外部总线：通常指外部。
控制芯片：CPU要和存储器还有IO进行交互，因而 需要不同的芯片，称为控制芯片组（Chipset）。
控制芯片集成在主板上，典型的有南北桥结构和单芯片结构。与芯片相连的总线可以分为前端总线（FSB）、存储总线、IO总线、扩展总线。
南北桥结构：
北桥芯片，控制着CPU的类型，主办的总线频率，内存控制器，显示核心等。直接与CPU、内存、显卡、南桥相连，数据量很大。
前端总线：将CPU连接到北桥芯片的总线。FSB的频率指的是CPU和北桥之间数据交换的速度。速度越快，数据带宽就越高，性能越强；
内存总线：是将内存链接到北桥的总线，用于和北桥之间的通信；
显卡总线：是将显卡连接到北桥的总线。目前有AGP，PCI-E等接口。其实没有严格意义上的显卡总线，属于IO总线。
南桥芯片，负责外部和内部CPU的联系；
IO总线：IO设备到南桥的总线，比如USB设备，ATA，SATA设备，以及一些扩展接口；
扩展总线：主板上提供的一些PCI，ISA插槽。
单芯片结构：
主要取消了北桥，CPU内置内存控制器，这样就可以提高内存控制器频率，减少延迟。可能现在的一些CPU还内置显示单元，也使得显示芯片频率更高。
运行频率
数据带宽=（总线频率*数据位宽）/8
外频：建立在输在脉冲信号震动速度的基础上，是CPU与系统总线以及其他外部设备共同运行的速度。我们知计算机中有一个时序发生器来保证各个部件之间协同工作，这里所说的外频就是这个时序发生器的频率。外频也是系统总线的工作频率。
频率和控制芯片
起初没有控制芯片的概念，所有部件在同一总线频率下工作。
引入倍频概念，使得CPU在不改变外频和总线频率的前提下能够在更高的频率下工作。
发展到后来出现了北桥芯片，于是CPU和北桥之间的总线称为前端总线，而内存和北桥之间的总线称为内存总线。
分频和倍频
分频：使得IO设备可以和较高外频协同工作。
倍频：为了提高CPU频率又能够正常和内存工作，CPU的工作频率是外频频率*倍频。
FSB频率：CPU和北桥之间的连接通过FSB，FSB频率表示北桥芯片和CPU之间的工作速度。随着北桥芯片的消失，FSB的概念也逐渐销声匿迹了。
内存频率：
包括核心频率、总线频率和传输频率。
核心频率和外频类似，建立在脉冲震荡信号上。
总线频率是指内存的工作频率，也就是内存和北桥之间的工作频率。
传输频率类似FSB，指实际数据传输的频率。
对SDR来说，三个频率是一致的，而对于DDR在一个周期内就能够传输两次数据，因而它的传输频率是核心频率的两倍。DDR2（4bit预存）总线频率是核心频率的2倍，DDR3（8bit预存）总线频率是核心频率的4倍。这里DDR指芯片拥有两个内存控制器，使得传输速率翻倍。