暫存器是 最昂貴的儲存單元但是讀寫速度最快(一個時鐘的時間就能讀/寫).暫存器的結構: 上圖為一個D-Flip-Flop (常見的暫存器)一共用了15個PMOS, 15個NMOS. 這只是用來儲存1個bit的結果(0 或者 1); 來源:CSE 477 Project Specifications Report一般用在CPU內部下圖是我老闆的Ph.D. Thesis裡面的SRAM(靜態隨機存取儲存器). :常見的SRAM 是左上的結構. 需要4個NMOS和兩個PMOS (注意兩個反相器各是一個PMOS和一個NMOS)來儲存一個bit一般用作CPU快取記憶體再下面是DRAM(動態隨機儲存器)一個bit只需要一個NMOS和一個電容.SRAM比DRAM快而且不需要定期更新.DRAM由於資料會隨著時間丟失(漏電)所以需要定期更新(幾百~幾千時鐘週期). 目前的DDR記憶體實質上是SDRAM, 也即同步動態隨機儲存器. 再下面是ROM(只讀儲存器)利用導線的熔斷來決定是1還是0,家用機的硬碟等一般是磁頭+旋轉磁碟. 磁頭負責讀取/儲存資料, 磁碟儲存資料. 每個位元資料只會佔用磁碟上極小的空間. 目前市面上快速的大規模儲存器還有NVRAM, 也即SSD, 使用NAND快閃記憶體來儲存資料, 並用熱電子插入來改變資料. 從上往下, 每個儲存裝置儲存能力更強(i.e.儲存一個bit需要的電路面積更小), 但是讀寫速度更慢(一般比上一級慢x5 ~ x20不等).
暫存器是 最昂貴的儲存單元但是讀寫速度最快(一個時鐘的時間就能讀/寫).暫存器的結構: 上圖為一個D-Flip-Flop (常見的暫存器)一共用了15個PMOS, 15個NMOS. 這只是用來儲存1個bit的結果(0 或者 1); 來源:CSE 477 Project Specifications Report一般用在CPU內部下圖是我老闆的Ph.D. Thesis裡面的SRAM(靜態隨機存取儲存器). :常見的SRAM 是左上的結構. 需要4個NMOS和兩個PMOS (注意兩個反相器各是一個PMOS和一個NMOS)來儲存一個bit一般用作CPU快取記憶體再下面是DRAM(動態隨機儲存器)一個bit只需要一個NMOS和一個電容.SRAM比DRAM快而且不需要定期更新.DRAM由於資料會隨著時間丟失(漏電)所以需要定期更新(幾百~幾千時鐘週期). 目前的DDR記憶體實質上是SDRAM, 也即同步動態隨機儲存器. 再下面是ROM(只讀儲存器)利用導線的熔斷來決定是1還是0,家用機的硬碟等一般是磁頭+旋轉磁碟. 磁頭負責讀取/儲存資料, 磁碟儲存資料. 每個位元資料只會佔用磁碟上極小的空間. 目前市面上快速的大規模儲存器還有NVRAM, 也即SSD, 使用NAND快閃記憶體來儲存資料, 並用熱電子插入來改變資料. 從上往下, 每個儲存裝置儲存能力更強(i.e.儲存一個bit需要的電路面積更小), 但是讀寫速度更慢(一般比上一級慢x5 ~ x20不等).