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存储器是计算机系统中存储数据和程序的重要部件。传统的单一存储器由多个存储单元组成，每个单元都有唯一的地址来标识。当CPU需要访问数据时，必须等待存储器响应，这种串行访问方式限制了系统性能。为了解决这个问题，我们需要引入多模块存储器的概念。
多模块存储器通过将存储器分为多个独立的模块来解决单一存储器的性能瓶颈。每个模块都可以独立工作，当CPU发出多个访问请求时，不同的模块可以同时响应，实现并行访问。这种设计大大提高了存储器的带宽，减少了CPU的等待时间，为实现高性能计算机系统奠定了基础。
地址映射是多模块存储器的关键技术。主要有两种方式：顺序方式将连续地址放在同一模块中，而交叉方式将连续地址分散到不同模块。地址转换器负责将输入地址分解为模块号和模块内地址。交叉方式更适合并行访问，因为连续的内存访问可以同时在多个模块中进行，大大提高了访问效率。
交叉存储器是多模块存储器的高效实现方式。它将连续的地址轮流分配给不同模块，使得连续访问可以在多个模块间并行进行。通过精心设计的时序控制，当一个模块正在处理请求时，其他模块可以同时工作，形成流水线操作。这种设计充分利用了存储周期大于总线周期的特点，显著提高了存储系统的整体性能。
通过性能分析可以清楚看到多模块存储器的优势。以四模块交叉存储器为例，存储带宽可以提升4倍，平均访问时间减少到原来的四分之一。随着模块数量增加，性能提升呈线性增长。这种显著的性能改善使得多模块存储器成为高性能计算机系统的重要组成部分，为现代计算机的快速发展奠定了基础。