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SVM(支持向量机）和EM（最大熵）文本分类算法

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 发信人: huxley (Roy), 信区: Hardware
标  题: 内存综述
发信站: 日月光华站 (Fri Mar 26 11:57:14 1999) , 转信

(飞翔鸟)

            当今的计算机，CPU的速度越来越快、性能越来越高。作为
        计算机系统中最重要的资源之一的内存的容量也大幅增加，目前
        主流内存的配置已是32M、有的甚至已达64M或128M，是IBM公司
        推出的第一台PC机16KB的几千倍，速度也有了很大的提高。但内
        存速度方面的增长却远远落于CPU的发展，已成为计算机速度和
        性能进一步提高的瓶颈（Bottleneck）。CPU芯片的厂商通过向
        芯片增加晶体管的方法，如增加数学运算单元，可以很容易地提
        高CPU的性能，增加两倍的ALU几乎可以获得两倍的芯片速度。而
        对于内存芯片来说增加更多的晶体管，只意味着能容纳更多的数
        据，存取速度却得不到什么改善。所以，低速内存与高速CPU的
        矛盾越来越尖锐，也受到了人们的普遍重视，本文将从内存的
        “硬性”和“软性”两个方面，和朋友们一起聊聊内存的方方面
        面。

              “硬性”角度 

              存储器的分类：
                  内存是存储器的一种。存储器是计算机的重要
              组成部分，按其用途可分为主存储器（Main 
              Memory，简称主存）和辅助存储器（Auxiliary
              Memory，简称辅存），主存储器又称内存储器（简
              称内存），辅助存储器又称外存储器（简称外存）。
              外存通常是磁性介质或光盘，能长期保存信息，并且
              不依赖于电来保存信息。

              内存的分类：
                  内存的物理实质是一组或多组具备数据输入输
              出和数据存储功能的集成电路。内存按存储信息的功
              能可分为只读存储器（Read Only Memory）、可改
              写的只读存储器EPROM（Erasable Programmable
              ROM）和随机存储器RAM（Random Access 
              Memory）。ROM中的信息只能被读出，而不能被操作
              者修改或删除，故一般用于存放固定的程序，如监控
              程序、汇编程序等，以及存放各种表格。EPROM和一
              般的ROM不同点在于它可以用特殊的装置擦除和重写
              它的内容，一般用于软件的开发过程。RAM就是我们
              平常所说的内存，主要用来存放各种现场的输入、输
              出数据，中间计算结果，以及与外部存储器交换信息
              和作堆栈用。它的存储单元根据具体需要可以读出，
              也可以写入或改写。由于RAM由电子器件组成，所以
              只能用于暂时存放程序和数据，一旦关闭电源或发生
              断电，其中的数据就会丢失。现在的RAM多为MOS型
              半导体电路，它分为静态和动态两种。静态RAM是靠
              双稳态触发器来记忆信息的；动态RAM是靠MOS电路
              中的栅极电容来记忆信息的。由于电容上的电荷会泄
              漏，需要定时给与补充，所以动态RAM需要设置刷新
              电路。但动态RAM比静态RAM集成度高、功耗低，从
              而成本也低，适于作大容量存储器。所以主内存通常
              采用动态RAM，而高速缓冲存储器（Cache）则使用
              静态RAM。另外，内存还应用于显卡、声卡及CMOS等
              设备中，用于充当设备缓存或保存固定的程序及数
              据。

              动态RAM的分类：
                  动态RAM按制造工艺的不同，又可分为动态随机
              存储器（Dynamic RAM）、扩展数据输出随机存储器
              （Extended Data Out RAM）和同步动态随机存储
              器（Synchromized Dynamic RAM）。DRAM需要恒电
              流以保存信息，一旦断电，信息即丢失。它的刷新频
              率每秒钟可达几百次，但由于DRAM使用同一电路来
              存取数据，所以DRAM的存取时间有一定的时间间
              隔，这导致了它的存取速度并不是很快。另外，在
              DRAM中，由于存储地址空间是按页排列的，所以当
              访问某一页面时，切换到另一页面会占用CPU额外的
              时钟周期。其接口多为72线的SIMM类型。EDO-RAM同
              DRAM相似，它取消了扩展数据输出内存与传输内存
              两个存储周期之间的时间间隔，在把数据发送给CPU
              的同时去访问下一个页面，故而速度要比普通DRAM
              快15~30%。工作电压为一般为5V，其接口方式多为
              72线的SIMM类型，但也有168线的DIMM类型。SDRAM
              同DRAM有很大区别，它使用同一个CPU时钟周期即可
              完成数据的访问和刷新，即以同一个周期、相同的速
              度、同步的工作，因而可以同系统总线以同频率工
              作，可大大提高数据传输率，其速度要比DRAM和
              EDO-RAM快很多（比EDO-RAM提高近50%），最大可达
              到120MHz，是当前PC机中流行的标准内存类型配
              置。工作电压一般为3.3V，其接口多为168线的DIMM
              类型。

              两种接口类型：
                  上面提到了SIMM接口类型和DIMM类型接口，下
              面分别说说它们是怎样一种技术。SIMM是Single-In
              Line Memory Medule的简写，即单边接触内存模
              组，这是5X86及其较早的PC机中常用的内存的接口
              方式。在更早的PC机中（486以前），多采用30针的
              SIMM接口，而在Pentium中，应用更多的则是72针的
              SIMM接口，或者是与DIMM接口类型并存。DIMM是
              Dual In-Line Memory Module的简写，即双边接触
              内存模组，也就是说这种类型接口内存的插板的两边
              都有数据接口触片，这种接口模式的内存广泛应用于
              现在的计算机中，通常为84针，但由于是双边的，所
              以一共有84×2=168线接触，故而人们经常把这种内
              存称为168线内存，而把72线的SIMM类型内存模组直
              接称为72线内存。DRAM内存通常为72线，EDO-RAM内
              存既有72线的，也有168线的，而SDRAM内存通常为
              168线的。

              有关内存的常见技术指标：
                  接下来我们来谈谈有关内存的人们普遍关心的
              各种技术指标，一般包括引脚数、容量、速度、奇偶
              校验等。引脚数可以归为内存模组的接口类型，这里
              不再赘述。容量这一指标是我们比较关心的，因为它
              将直接制约系统的整体性能。另外，内存条是否以完
              整的存储体（Bank）为单位安装将决定内存能否正
              常工作，这与计算机的数据总线位数是相关的，不同
              机型的计算机，其数据总线的位数是不同的。内存条
              通常有8MB、16MB、32MB、64MB等容量级别，其中
              32MB、64MB内存已成为当前的主流配置，而用于诸
              如图形工作站的内存容量已高达128MB或512MB，甚
              至更高。内存条芯片的存取时间是内存的另一个重要
              指标，其单位以纳秒（ns）度量，换算关系为
                 1ns = 10^-3us = 10^-6ms = 10^-9s
              常见的有60ns、70ns、80ns、
              120ns等几种，相应在内存条上标为-6、-7、-8、
              -120等字样。这个数值越小，存取速度越快，但价
              格也便随之上升。在选配内存时，应尽量挑选与CPU
              时钟周期相匹配的内存条，这将有利于最大限度的发
              挥内存条的效率。内存慢而主板快，会影响CPU的速
              度，还有可能导致系统崩溃；内存快而主办慢，结果
              只能是大材小用。所以，对于DIY（Do It 
              Yourself）一族决不应忽视对内存条的选购。内存
              条有无奇偶校验位是人们常常忽视的问题，奇偶校验
              对于保证数据的正确读写起到很关键的作用，尤其是
              在进行数据量非常大的计算中。标准型的内存条有的
              有校验位，有的没有；非标准的内存条均有奇偶校验
              位。另外，对于常见机型中，有无奇偶校验位一般均
              可正常工作，但需要注意的是，在CMOS的SETUP中关
              于奇偶校验的OFF/ON的设置必须与实际的内存条情
              况相一致，同时，这也导致一台计算机中内存条的配
              置要么都带奇偶校验位，要么都不带，决不可混用。
              内存条上是否有奇偶校验位，可以很容易的从外观上
              看出：每根内存条上有9或3个芯片的含有奇偶校验
              位，而有8或2个芯片的内存条没有奇偶校验位。

              高速缓冲存储器：
                  上面介绍的基本都是常说的内存的方方面面，
              下面我们来认识一下高速缓冲存储器，即Cache。我
              们知道，任何程序或数据要为CPU所使用，必须先放
              到主存储器（内存）中，即CPU只与主存交换数据，
              所以主存的速度在很大程度上决定了系统的运行速
              度。程序在运行期间，在一个较短的时间间隔内，由
              程序产生的地址往往集中在存储器的一个很小范围的
              地址空间内。指令地址本来就是连续分布的，再加上
              循环程序段和子程序段要多次重复执行，因此对这些
              地址中的内容的访问就自然的具有时间集中分布的倾
              向。数据分布的集中倾向不如程序这么明显，但对数
              组的存储和访问以及工作单元的选择可以使存储器地
              址相对地集中。这种对局部范围的存储器地址频繁访
              问，而对此范围外的地址访问甚少的现象被称为程序
              访问的局部化（Locality of Reference）性质。
              由此性质可知，在这个局部范围内被访问的信息集合
              随时间的变化是很缓慢的，如果把在一段时间内一定
              地址范围被频繁访问的信息集合成批地从主存中读到
              一个能高速存取的小容量存储器中存放起来，供程序
              在这段时间内随时采用而减少或不再去访问速度较慢
              的主存，就可以加快程序的运行速度。这个介于CPU
              和主存之间的高速小容量存储器就称之为高速缓冲存
              储器，简称Cache。不难看出，程序访问的局部化性
              质是Cache得以实现的原理基础。同理，构造磁盘高
              速缓冲存储器（简称磁盘Cache），也将提高系统的
              整体运行速度。目前CPU一般设有一级缓存（L1
              Cache）和二级缓存（L2 Cache）。一级缓存是由
              CPU制造商直接做在CPU内部的，其速度极快，但容
              量较小，一般只有十几K。PⅡ以前的PC一般都是将
              二级缓存做在主板上，并且可以人为升级，其容量从
              256KB到1MB不等，而PⅡ CPU则采用了全新的封装
              方式，把CPU内核与二级缓存一起封装在一只金属盒
              内，并且不可以升级。二级缓存一般比一级缓存大一
              个数量级以上，另外，在目前的CPU中，已经出现了
              带有三级缓存的情况。Cache的基本操作有读和写，
              其衡量指标为命中率，即在有Cache的系统中，CPU