第六章半导体存储器
第六章 习题及参考答案
第六章习题及参考答案
1. 某半导体存储器容量16K ×8位,可选芯片容量为4K×4/片。
地址总线A15-A0(低),双向数据线D7-D0(低),由R
W/线控制读写。
请设计并画出该存储器逻辑图,注明地址分配、片选逻辑式及片选信号极性。
参考答案:
(1) 芯片选取与存储空间分配:
共需8片“4K×4/片”的芯片,存储空间分配如下图所示:
(2).地址分配与片选逻辑如下图所示:
(3).存储器逻辑图如下图所示:
2. 某半导体存储器总容量15k ×8位,其中固化区8k ×8,选用EPROM芯片4K ×8/片,可随机读写区7K ×8,可选用SRAM芯片有:4K ×4/片、2K ×4/片、1K ×4/片。
地址总线A15∼A0,双向数据总线D7∼D0,由R
W/线控制读写,MREQ为低电平时允许存储器工作。
请设计并画出该存储器逻辑图,注明地址分配、片选逻辑式及片选信号极性。
参考答案:
(1)芯片选取与存储空间分配如下图所示:
(2)地址信号与片选逻辑如下图所示:
(4)存储器逻辑图如下图所示:。
汇编语言设计-半导体存储器
I/O4∽1
1K4
数据线、读/写控制线并联,
A9∽0
由片选信号来区分各芯片的
CS WE
CS
地址范围。
I/O4∽1
1K4
A9∽0 CS WE
WR
当把容量较小的芯片组成容量较大的存储器时, 需要用 到地址译码器, 以便将地址码翻译成相应的控制信号, 且 用它去控制芯片的片选信号CS。 例如: 试用16K8位的SRAM芯片构成一个64KB的RAM 系统。
片经多次拔插后, 容易损坏管脚; 而且擦除后重写的次数
也是有限的, 多次的拔插降低了芯片的使用寿命。 E2PROM则是一种不需要从电路板上拔下, 而直接在线
用电信号进行擦除的EPROM芯片, 对它的编程也在线操
作,因此, 使用寿命长、改写操作步骤简单。 2、不挥发RAM-NV RAM NV RAM的性能同RAM类似, 但掉电后信息不会丢失(挥
第二节 读写存储器RAM
一、静态MOS RAM 1、基本存储电路 思考:静态MOS六管基本存储电路的结构特点及读写
工作原理。
2、RAM的组成原理(存储器的结构)
AA10 AN-1
•••
地址 译码器
•••
存储矩阵 2NM
•••
三态数据 缓冲器
•••
D0 D1 DM-1
R/W CS
控制逻辑
⑴、存储矩阵
数据线分别单独引出。
例:将1K4位的SRAM芯片组合成1KB的存储器。
分析:采用两块1K4位的RAM芯片,其中一片的数据线
与CPU数据线的低4位相连,另一块的数据线与数据总线
的高4位相连。如图示:
D0
说明:WE通常由CPU的WR
• •
信号控制;CS由地址译码控制。 •
存储器接口 (2)
地把双端口RAM看作是本地RAM一样进行访问,不 仅方便了软件设计,还大大地提高了系统的工作 效率。
二、半导体存储器的主要性能指标 主要从一下几方面考察: 1、存储容量 2、速度 3、功耗 4、集成度 5、可靠性
三、存储芯片的组成
1、地址译码器:接收来自CPU的N位地址信息, 经译码后产生2的N次方个地址选择信号对片内 寻址。
/CS=0,/OE=0时为读; /CS=0,/WE=0时为写。 /WE和/OE分别接CPU的/WR和/RD信号。
2、存储器与CPU数据总线的连接 根据存储器结构选择连接CPU的数据总线。
6.3 主存储器接口
主存储器的类型不同,则接口不同。以 EPROM、SRAM、DRAM为例分别介绍。
一、EPROM与CPU的接口 目前广泛使用的典型EPROM芯片有Intel公
(1)Tc=总容量/N×8/M=128K/8K×8/8 =16片
(2)Tc=128K/8K×16/8=32片
6.2存储器接口技术
一、存储器接口中应考虑的问题
1、存储器与CPU的时序配合
几个问题: (1)什么是总线周期?(2)什么 是时钟周期?(3)什么是T状态?(4)如何实 现二者之间的时序配合?(5)设计产生等待信 号电路应注意那些问题?(见图6-3)
2、如何完成寻址功能?
要完成寻址功能必须具备两种选择:
(1)片选:即首先要从众多存储器中,选中要 进行数据传输的某一存储器芯片,称为片选。一 般由接口电路中的端口译码产生。
(2)字选:然后从该芯片内选择出某一存储单 元,称为字选。由存储器内部的译码电路完成。
3、片选控制的译码方法
常用方法有:线选法、全译码法、部分译码法、 混合译码法等。
或列出地址分配表; ③根据地址分配图或分配表确定译码方法并画出
第六章 半导体存储器
例如: 某存储器能存储1024个字 ,每个字4位, 那它的存储容量就为1024×4=4096,即该存 储器有4096个存储单元。
存储器写入(存)或者读出(取)时,每次
只能写入或读出一个字。若字长为8位,每次
必须选中8个存储单元。选中哪些存储单元,
由地址译码器的输出来决定。即由地址码来决
定。
7
地址码的位数n与字数之间存在2n=字数的 关系。如果某存储器有十个地址输入端,那 它就能存210=1024个字。 2、存取周期 连续两次读(写)操作间隔的最短时间称 为存取周期。
• 固定ROM:在制造时根据特定的要求做成固 定的存储内容,出厂后,用户无法更改,只 能读出。
10
• PROM:存储内容可以由使用者编制写入, 但只能写入一次,一经写入就不能再更改。
• EPROM:存储内容可以改变,但EPROM所 存内容的擦去或改写,需要专门的擦抹器和 编程器实现。在工作时,也只能读出。
• E2PROM:可用电擦写方法擦写。
11
6.2.1 固定只读存储器(ROM)
ROM由地址译
地 址
码器、存储矩阵、输 入
输出和控制电路
组成,如图6-1
所示。
地
W0
址
存贮矩阵
译 码
N× M
器
WN-1
D0
DM-1
输出及控制电路
数据输出
图6-1 ROM结构图
12
地址译码器
地址译码器
A0
1
&
W0
A1
1
&
W1
&
W2
&
W3
+VDD
存储矩阵
字 线
字线
存 储 矩 阵
《半导体存储器》课件
制造设备
用于将掺杂剂引入硅片。
用于在硅片上生长单晶层 。
掺杂设备 外延生长设备
用于切割硅片。
晶圆切割机
制造设备
光刻机
用于将电路图形转移到硅片上。
刻蚀机
用于刻蚀硅片表面。
镀膜与去胶设备
用于在硅片表面形成金属层或介质层,并去 除光刻胶。
测试与封装设备
用于对芯片进行电气性能测试和封装成最终 产品。
分类
根据存储方式,半导体存储器可分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器( ROM)。
历史与发展
1 2 3
早期阶段
20世纪50年代,半导体存储器开始出现,以晶 体管为基础。
发展阶段
随着技术的进步,20世纪70年代出现了动态随 机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器 (SRAM)。
当前状况
现代半导体存储器已经广泛应用于计算机、移动 设备、数据中心等领域。
物联网和边缘计算
在物联网和边缘计算领域应用半导体存储器,实现高 效的数据存储和传输。
CHAPTER
05
案例分析:不同类型半导体存 储器的应用场景
DRAM的应用场景
01
DRAM(动态随机存取存储器)是一种常用的半导体存储器,广泛应 用于计算机和服务器等领域。
02
由于其高速读写性能和低成本,DRAM被用作主内存,为CPU提供快 速的数据存取。
外延生长
在硅片上生长一层或多 层所需材料的单晶层。
掺杂
通过扩散或离子注入等 方法,将掺杂剂引入硅 片。
制造流程
01
光刻
利用光刻胶将电路图形转移到硅片 上。
镀膜与去胶
在硅片表面形成金属层或介质层, 并去除光刻胶。
第6章半导体存储器-PPT文档资料42页
6.2.1 静态随机存储器
1.电路结构
SRAM主要由存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路三部分 组成。
地 址 A0 ~ Ai 输
行 地 址 译
入
码
存储矩阵
读
/
写
I/O
控
制
列地址译码
Ai+1 ~ An 地址输入
CS R /W
SRAM结构示意图
行
地 址 A0 ~ Ai
地 址
输
译
入
码
说明:
存储矩阵
读
/
2.单管动态MOS存储单元电路
字选线
V CS
位线D
CO输出电容
(数据线)
单管动态MOS存储单元
构成:
由一个NMOS管和存储电容器CS构成, CO是位线上 的分布电容(CO>>CS)。 显然,采用单管存储单元的 DRAM,其容量可以做得更大。
工作原理:
字选线
写入信息时,字线为高电平,V导通,位 线D上的数据经过V存入CS。
2作所.,经存到历完的储成时速该间度操作
的最小时间间隔
存储器的存储速度可以用两个时间参数表示 : “存取时间”(Access Time) TA 和“存储周 期”(Memory Cycle)TMC ,存储周期TMC略大于存取时 间TA。
6.2随机存储器
随机存取存储器也称随机存储器或随机读/写存储器 (RANDOM - ACCESS MEMORY ),简称RAM。RAM工作 时可以随时从任何一个指定的地址写入(存入)或读出(取出)信息, 分为静态随机存取存储器 ( SRAM ) 和动态随机存取存储器 ( DRAM ) 。
32个存储单元的半导体存储器
半导体存储器
一、静态RAM
(一)六管静态存 储电路
Q7
Q8
图6-2 静态RAM存储单元电路
(二)静态RAM器件的组成
静态RAM器 件可分成三个部 分,分别是存储 单元阵列、地址 译码器和读/写控 制与数据驱动/缓 冲。一个典型的 静态RAM的示意 图如右图所示。
右图是一个1K×1 位的静态RAM器件的组 成框图。该器件总共可 以寻址1024个单元,每 个单元只存储一位数据。
数据(字操作,使用AD0~AD15),也可以只 传送8位数据(字节操作,使用AD0~AD7或 AD8~AD15)。
仅A0为低电平时,CPU使用AD0~AD7, 这是偶地址字节操作;仅为低电平时,CPU使用 AD8~AD15,这是奇地址字节操作。
若和A0同时为低电平时,CPU对AD0~ AD15操作,即从偶地址读写一个字,是字操作; 如果字地址为奇地址,则需要两次访问存储器。 如下表所示
2、Intel 2114是一个容量为1024×4位的静态 RAM ,Intel 2114是一个容量为1024×4位的静 态RAM其引脚和逻辑符号如下图所示。
引脚图
逻辑符号
(四)静态RAM与CPU的连接
进行静态RAM存储器模块与CPU的连接电路 设计时,需要考虑下面几个问题:
1、CPU总线的负载能力 2、时序匹配问题 3、存储器的地址分配和片选问题 4、控制信号的连接
若存储容量较小,可以 将该RAM芯片的单元阵 列直接排成所需要位数
的形式,每一条行选择 线(X选择线)代表一 个字节,每一条列选择 线(Y选择线)代表字 节的一个位,故通常把
行选择线称为字线,而 列选择线称为位线。
(三)静态RAM的例子
1、Intel 6116是CMOS静态RAM芯片,属双列直 插式、24引脚封装。它的存储容量为2K×8位,其 引脚及功能框图如下图所示。
修改 第6章_微机的存储器
数据读出 : 首先将行地址加在A0-A6上,然后使 RAS 行地址信号有效,该信 号的下降沿,将行地址锁存在芯片内部。接着将列地址加到芯片 的A0-A6上,再使 CAS 地址锁存信号有效,其下降沿将列地址锁 存在列地址锁存器。然后保持 WE =1,则在 CAS有效期间 (低电平),数据由Dout端输出保持。 数据写入: 数据写入过程与读出类似,区别是送完列地址后,将 WE 端置为 低电平,然后要写入的数据从Din端输入。 刷新:就是将动态存储器中存入的数据信息读出并重新写入的过程。 刷新方法:将列地址信号无效,只送上行地址并使行地址锁存信号 有效,然后,芯片内部的刷新电路会对所选中行上各单元中的信息
8
只读存储器(五)
① 紫外线擦除可编程ROM (EPROM): 利用专用紫外线灯对准芯片上的石英窗口照射10-20分钟,即 可擦除原写入的信息,以恢复出厂的状态,经过照射后的 EPROM,就可再写入信息。可重复擦除上万次。
写好信息的EPROM为防止光线照射,常用遮光纸贴于窗口上。 这种方法只能把存储的信息全部擦除后再重新写入,它不能 只擦除个别单元或某几位的信息,而且擦除的时间也较长。 另外,要借助EPROM擦除器和专用编程器进行擦除和写入程 序,很不方便。 用于产品开发。 9
=0时,输出缓 冲器打开, OE OE 为输出允许信号, 被寻址单元的内容才能被读出。 VPP为编程电源,当芯片编程时,该端加上编程电压 (+25V或十12V);正常使用时,该端加+5V电源。 PGM:编程脉冲输入端。编程时,加上编程编程脉 冲,读操作时PGM=1。
28
只读存储器 (3)
Intel2764A有七种工作方式
18
静态随机存储器(SRAM)(3)
6264芯片 6264芯片是一个8K×8的CMOS SRAM芯片,共有28条引出线,包 括13根地址线、8根数据线以及4 根控制信号线 。
数字电路与逻辑设计 徐秀平 第六章答案
读/写信号: W R 片选信号: CS
地址线: A0 ~ A7 , A8 , A9 读/写信号: W R
五邑大学
6.3 半导体存储器容量扩展
每一片256×8的A0~ A7可提供28=256个地址,为0~0到1~1,用扩展 的字A8、 A9构成的两位代码区别四片256×8的RAM,即将A8、 A9译成四 个低电平信号,分别接到四片256×8RAM的CS ,如下表 数
内容丢失),不能随便撕下。 586以后的ROM BIOS多采用E2PROM(电可擦写只
读ROM),通过跳线开关和系统配带的驱动程序盘,可
以对E2PROM进行重写,方便地实现BIOS升级。
五邑大学
6.1 半导体存储器的分类
ROM存储器的应用实例
数 字 电 路 与 逻 辑 设 计
• U盘是采用flash memory(也称闪存)存储技术的USB设备. USB (Universal Serial Bus)指“通用串行接口”,用 第一个字母U命名,所以简称“U盘”。 • 最新的数码存储卡是一种不需要电来维持其内容的固态
1
2
1
0
D1 W1 W2 W3
1
0
D2 W0 W2 W3
D3 W1 W3
存 储 内 容 D3 D2 D1 D0
3
1
0
1
0
0
1 0 1
1
0 1 1
0
1 1 1
1
0 1 0
存储器的容量:存储器的容量=字数(m)×字长(n)
五邑大学
6.3 半导体存储器容量扩展
1.位扩展
数 用8片1024(1K)×1位RAM构成的1024×8位RAM系统。 字 I/O I/O I/O 电 I/O I/O I/O 路 ... 102 4×1R AM 102 4×1R AM 102 4×1R AM 与 A A ... A R/W CS A A ... A R/W CS A A ... A R/W CS 逻 辑 A A 设A 计 R/W
半导体存储器
(1)只读型光盘(CD—ROM)。这种光盘内的数据和程序是 由厂家事先写入的,使用时用户只能读出,不能修改或写入 新的内容。因它具有ROM特性,故叫做CDROM(Compact Disk-ROM)。
(2)只写一次型光盘(WORM) 。这种光盘允许用户写入信 息,写入后可屡次读出,但只能写入一次,而且不能修改, 主要用于计算机系统中的文件存档,或写入的信息不再需要 修改的场合。
储单元,且存取时间和存储单元的物理位置无关,都是一个存取周期。半导体存储器通〔DAM〕: DAM既不象RAM那样随机地 访问任一个存储单元,也不象SAM那样严格按着挨次进展 存取,而是介于两者之间。存储信息时,先指向存储器中 的某个小区域,然后在该小区域内按挨次检索,直到找到 目标单元后再进展读/写操作。这种存储器的存取时间和 信息所在的位置是有关的。磁盘、磁鼓就属于这类存储器。
第六章 存储系统
4. 片选线的连接
由于存储器是由很多存储芯片叠加组成的, 哪一片被选中完全取决于该存储芯片的片选掌握 端 是否能接收到来自CPU的片选有效信号。
片选有效信号与CPU的访存掌握信号有关, 由于只有当CPU要求访存时,才要求选择存储芯 片。假设CPU访问I/O,则 为高,表示不要求存 储器工作。此外,片选有效信号还和地址有关, CPU给出的存储单元地址的位数往往大于存储芯 片的地址线数,未与存储芯片连上的高位地址必 需和访存掌握信号共同作用,产生片选信号。
第六章 存储系统
6.4.1 并行存储器 1. 单体并行系统 2. 多体并行系统
第六章 存储系统
6.4.2 高速缓冲存储器
1、Cache的工作原理
第六章 存储系统
〔2〕Cache的根本构造
第六章 存储系统
微型计算机原理 第六章 存储器
3、存储器带宽 单位时间里存储器所存取的信息量,位/秒
4、功耗
半导体存储器的功耗包括“维持功耗”和“操作功耗”。 与计算机的电源容量和机箱内的散热有直接的联系 保证速度的情况下,减小功耗
5、可靠性 可靠性一般是指存储器(焊接、插件板的接触、存储器模块的复杂性)抗外界电磁场、温度等因变化干扰的能力。在出厂时经过全
28系列的E2PROM
① +5V供电,维持电流60mA,最大工作电流160mA ② 读出时间250ns ③ 28引脚 DIP封装 ④ 页写入与查询的做法: 当用户启动写入后,应以(3至20)微秒/B的速度,连续向有关地 址写入16个字节的数据,其中,页内字节由A3至A0确定,页地址 由A12至A4确定,整个芯片有512个页,页加载 如果芯片在规定的20微秒的窗口时间内,用户不再进行写入,则芯 片将会自动把页缓冲器内的数据转存到指定的存储单元,这个过程 称为页存储,在页存储期间芯片将不再接收外部数据。CPU可以通 过读出最后一个字节来查询写入是否完成,若读出数据的最高位与 写入前相反,说明写入还没完成,否则,写入已经完成。
3)R/W(Read/Write)读/写控制引线端。
4)WE写开放引线端,低电平有效时,数据总线上的数据被写入 被寻址的单元。 4、三态双向缓冲器 使组成半导体RAM的各个存储芯片很方便地与系统数据总线相
连接。
6.2.2 静态RAM
1、静态基本存储单元电路
基本单元电路多为静态存储器半导体双稳态触发器结构, NMOS\COMS\TTL\ECL等制造工艺而成。 NMOS工艺制作的静态RAM具有集成度高、功耗价格便宜等优点,
6.2.4
RAM存储容量的扩展方法
1、位扩展方式:16Kx1扩充为16Kx8
第六章 存储器系统 微机原理 第2版 课后答案
第六章存储器系统本章主要讨论内存储器系统,在介绍三类典型的半导体存储器芯片的结构原理与工作特性的基础上,着重讲述半导体存储器芯片与微处理器的接口技术。
6.1 重点与难点本章的学习重点是8088的存储器组织;存储芯片的片选方法(全译码、部分译码、线选);存储器的扩展方法(位扩展、字节容量扩展)。
主要掌握的知识要点如下:6.1.1 半导体存储器的基本知识1.SRAM、DRAM、EPROM和ROM的区别RAM的特点是存储器中信息能读能写,且对存储器中任一存储单元进行读写操作所需时间基本上是一样的,RAM中信息在关机后立即消失。
根据是否采用刷新技术,又可分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)两种。
SRAM是利用半导体触发器的两个稳定状态表示“1”和“0”;DRAM是利用MOS管的栅极对其衬间的分布电容来保存信息,以存储电荷的多少,即电容端电压的高低来表示“1”和“0”;ROM的特点是用户在使用时只能读出其中信息,不能修改和写入新的信息;EPROM可由用户自行写入程序和数据,写入后的内容可由紫外线照射擦除,然后再重新写入新的内容,EPROM可多次擦除,多次写入。
一般工作条件下,EPROM 是只读的。
2.导体存储器芯片的主要性能指标(1)存储容量:存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量,以存储单元的总位数表示,通常也用存储器的地址寄存器的编址数与存储字位数的乘积来表示。
(2)存储速度:有关存储器的存储速度主要有两个时间参数:TA:访问时间(Access Time),从启动一次存储器操作,到完成该操作所经历的时间。
TMC:存储周期(Memory Cycle),启动两次独立的存储器操作之间所需的最小时间间隔。
(3)存储器的可靠性:用MTBF—平均故障间隔时间(Mean Time Between Failures)来衡量。
MTBF越长,可靠性越高。
(4)性能/价格比:是一个综合性指标,性能主要包括存储容量、存储速度和可靠性。
电子技术半导体存储器
应用领域拓展
物联网
01
随着物联网技术的发展,半导体存储器将应用于更多智能设备,
实现数据存储和远程控制。
人工智能
02
在人工智能领域,半导体存储器将用于支持机器学习和深度学
习算法,提高数据处理速度和效率。
云计算
03
云计算技术的发展将推动半导体存储器向大规模、高性能方向
全球市场概况
1
全球半导体存储器市场规模持续增长,受益于数 字化、智能化和物联网等技术的快速发展,市场 需求不断扩大。
2
全球半导体存储器市场呈现出多元化和区域化的 特点,不同地区的市场需求和发展情况存在差异。
3
全球半导体存储器市场竞争激烈,主要厂商占据 了大部分市场份额,但仍有不少创新型企业和小 型厂商在市场中寻求突破。
技术、品质和市场份额展开,同时也不排除有新的厂商通过技术创新和
市场拓展实现突破。
05
半导体存储器的未来展 望
新技术发展
3D存储技术
利用垂直堆叠多层存储单元实现高密度存储,提高存储容量和性 能。
相变存储器(PCM)
利用材料相变特性实现数据存储,具有快速读写速度和持久保存能 力。
阻变存储器(ReRAM)
市场发展趋势
01
技术创新
随着半导体工艺的不断进步,半导体存储器的容量、速度和可靠性等方
面将得到进一步提升,未来将有更多创新型存储器技术涌现。
02
多元化应用
随着物联网、云计算、人工智能等技术的普及,半导体存储器的应用领
域将进一步拓展,市场将呈现出更加多元化的特点。
03
市场竞争格局
未来半导体存储器市场的竞争将更加激烈,主要厂商之间的竞争将围绕
计算机组成原理习题答案第六章
1.如何区别存储器和寄存器?两者是一回事的说法对吗?解:存储器和寄存器不是一回事。
存储器在CPU 的外边,专门用来存放程序和数据,访问存储器的速度较慢。
寄存器属于CPU 的一部分,访问寄存器的速度很快。
2.存储器的主要功能是什么?为什么要把存储系统分成若干个不同层次?主要有哪些层次?解:存储器的主要功能是用来保存程序和数据。
存储系统是由几个容量、速度和价存储系统和结构各不相同的存储器用硬件、软件、硬件与软件相结合的方法连接起来的系统。
把存储系统分成若干个不同层次的目的是为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾。
由高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次,其中高速缓存和主存间称为Cache -主存存储层次(Cache 存储系统);主存和辅存间称为主存—辅存存储层次(虚拟存储系统)。
3.什么是半导体存储器?它有什么特点?解:采用半导体器件制造的存储器,主要有MOS 型存储器和双极型存储器两大类。
半导体存储器具有容量大、速度快、体积小、可靠性高等特点。
半导体随机存储器存储的信息会因为断电而丢失。
4.SRAM 记忆单元电路的工作原理是什么?它和DRAM 记忆单元电路相比有何异同点?解:SRAM 记忆单元由6个MOS 管组成,利用双稳态触发器来存储信息,可以对其进行读或写,只要电源不断电,信息将可保留。
DRAM 记忆单元可以由4个和单个MOS管组成,利用栅极电容存储信息,需要定时刷新。
5.动态RAM 为什么要刷新?一般有几种刷新方式?各有什么优缺点?解:DRAM 记忆单元是通过栅极电容上存储的电荷来暂存信息的,由于电容上的电荷会随着时间的推移被逐渐泄放掉,因此每隔一定的时间必须向栅极电容补充一次电荷,这个过程就叫做刷新。
常见的刷新方式有集中式、分散式和异步式3种。
集中方式的特点是读写操作时不受刷新工作的影响,系统的存取速度比较高;但有死区,而且存储容量越大,死区就越长。
分散方式的特点是没有死区;但它加长了系统的存取周期,降低了整机的速度,且刷新过于频繁,没有充分利用所允许的最大刷新间隔。
半导体存储器概述
半导体存储器概述半导体存储器(Semiconductor Memory)是一种用于存储和读取数字信息的电子设备,广泛应用于计算机、通信设备、嵌入式系统等各种电子设备中。
相比于传统的磁性存储器,半导体存储器具有速度快、功耗低以及体积小等优点,因此在现代电子设备中得到广泛使用。
半导体存储器的基本构成单元是存储单元,它是由一个或多个存储单元组成,每个存储单元可以存储一个或多个二进制位的信息。
存储单元可以分为静态存储单元(Static Random Access Memory,SRAM)和动态存储单元(Dynamic Random Access Memory,DRAM)两类。
静态存储单元由6个晶体管组成,其中包括两个交叉连接的反相非门(Inverter),一个传输门(Transfer Gate)和两个位线连接器(Bit Line)。
SRAM主要用于高速缓存等需要快速访问和读写的场景中,速度快、性能好,但是价格昂贵且功耗较高。
动态存储单元则由一个电容和一个开关管组成,电容用于存储信息,开关管用于控制读写操作。
DRAM的存储单元面积小,功耗低,但是随着时间的推移,电容中存储的电荷会逐渐泄漏导致信息丧失,因此需要定期刷新。
DRAM被广泛应用于主存储器(Main Memory)中。
除了SRAM和DRAM之外,还有一些其他的半导体存储器类型,如闪存(Flash Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)和EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory)等。
闪存是一种非易失性存储器,主要用于嵌入式系统和便携设备中。
它通过划分为多个块并使用电荷来存储信息,可以被分别擦除和写入。
闪存的特点是存储密度高、功耗低、可擦写次数有限。
EEPROM是可以通过电压改编信息的一种可擦写存储器,通常用于存储配置参数、固件等不需要频繁修改的数据,具有很高的擦写次数和可靠性。