Презентация "Микросхемы памяти" по информатике – проект, доклад

Микросхемы памяти

SRAM, DRAM, NVSRAM

SRAM

Статическая оперативная память с произвольным доступом (SRAM, static random access memory) — полупроводниковая оперативная память, в которой каждый двоичный или троичный разряд хранится в схеме с положительной обратной связью, позволяющей поддерживать состояние без регенерации, необходимой в динамической памяти (DRAM). Тем не менее, сохранять данные без перезаписи SRAM может только пока есть питание, то есть SRAM остается энергозависимым типом памяти.

Ячейка SRAM

Типичная ячейка состоит из двух перекрёстно включённых инверторов и ключевых транзисторов для обеспечения доступа к ячейке. В настоящее время появилась усовершенствованная схема с обратной связью отключаемой сигналом записи, которая не требует транзисторов нагрузки и соответственно избавлена от высокого потребления энергии при записи.

Шеститранзисторная ячейка статической двоичной памяти (бит) SRAM

Преимущества и недостатки SRAM

Преимущества: Быстрый доступ. SRAM — это действительно память произвольного доступа, доступ к любой ячейке памяти в любой момент занимает одно и то же время. Простая схемотехника — SRAM не требуются сложные контроллеры. Возможны очень низкие частоты синхронизации, вплоть до полной остановки синхроимпульсов. Недостатки: Невысокая плотность записи (шесть-восемь элементов на бит, вместо двух у DRAM). Вследствие чего — дороговизна килобайта памяти.

DRAM

DRAM (Dynamic random access memory, Динамическая память с произвольным доступом) — тип энергозависимой полупроводниковой памяти с произвольным доступом; DRAM широко используемая в качестве оперативной памяти современных компьютеров, а также в качестве постоянного хранилища информации в системах, требовательных к задержкам. Физически DRAM состоит из ячеек, созданных в полупроводниковом материале, в каждой из которых можно хранить определённый объём данных, строку от 1 до 4 бит. Совокупность ячеек такой памяти образуют условный «прямоугольник», состоящий из определённого количества строк и столбцов. Один такой «прямоугольник» называется страницей, а совокупность страниц называется банком. Весь набор ячеек условно делится на несколько областей.

Принцип действия DRAM

Физически DRAM-память представляет собой набор запоминающих ячеек, которые состоят из конденсаторов и транзисторов, расположенных внутри полупроводниковых микросхем памяти. Cтрока является минимальной порцией обмена с динамической памятью, поэтому обмен данными с отдельно взятой ячейкой невозможен

Принцип чтения DRAM

nvSRAM

nvSRAM (nonvolatile SRAM) – энергонезависимая память, основанная на технологиях SRAM. Технология совмещает скорость SRAM и надежность энергонезависимой память, такой как EEPROM. nvSRAM соответствует стандартному расположению выводов по стандарту JEDEC для асинхронной SRAM, предоставляет полностью произвольный доступ к памяти и может быть соединена и использоваться микроконтроллером или микропроцессором как любая стандартная SRAM. Однако, внутри микросхемы есть специальный микроконтроллер и аналоговая схема, которые контролируют напряжение питания микросхемы. При любом сбое в напряжении питания, система немедленно автоматически сохраняет данные из всех ячеек SRAM в примыкающие к каждой из них энергонезависимые ячейки. Когда нормальное напряжение питания восстанавливается, данные переносятся обратно в ячейки SRAM и продолжается нормальная работа.

Технология производства nvSRAM - это стандартная технология КМОП с добавленной частью SONOS для энергонезависимости. Сохранение данных происходит за счет улавливания заряда в слое нитрида кремния, находящегося между слоями оксида.

Преимущества nvSRAM

Энергонезависимость. Высокая скорость записи и чтения. Нет ограничений из-за необходимости стирания целых блоков или страниц, как для некоторых других видов энергонезависимой памяти. Расположение выводов микросхемы и временные характеристики совпадают с обычной SRAM. Использование стандартной КМОП технологии, используемой для производства миллионов изделий.