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简答题试说明存储系统是如何满足计算机系统对存储器高速度、大容量、低成本的要求的。
  • 随着计算机技术的广泛应用及科学技术的发展,任何计算机系统对存储器的要求都是高速度、大容量、低成本。然而这三项指标是相互矛盾的,在目前的工艺技术条件下不可能在一个存储器中同时满足。为了解决这个矛盾,逐渐形成了层次结构式的存储体系。各级存储器采用不同容量、不同速度,性能上相互补充的存储器构成一个存储系统的整体,各级存储器之间必要时需要进行信息交换,从而满足了不同应用的需要。目前广泛采用的存储系统层次结构。从上到下三个层次分别为高速缓冲存储器(Cache),主存储器,辅助存储器。三种类型存储器的性能各异。采用的三级存储结构可使每一层的存储器不再是一个孤立的部件,而是构成了一个整体。主存与Cache之间的信息交换由专门的部件(辅助硬件)控制进行。因其速度要求高,辅助硬件通常用组合逻辑实现。从CPU的角度看,Cache—主存构成的层次其等效的存取速度接近于Cache,但容量是主存的容量,而每位价格则接近于主存,因此,可解决速度与成本的矛盾。主存和辅存之间的信息交换通过辅助软硬件结合,把主存和辅存统一成一个整体,构成主存—辅存层次。从这一层次的整体来看,其速度接近与主存,但容量却等于辅存,而且每位平均价格也接近于廉价的辅存的平均价格。因此,可解决容量和成本之间的矛盾。这样,用户就可以使用一个容量很大(决定于辅存),价格低廉(接近于辅存),而速度很高(主要决定于Cache)的存储器系统。
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