基本的半导体元件及原理

3.2主存储器的基本组成_Memory


存储元:

3.2主存储器的基本组成_性能优化_02


注意:MOS管可理解为一种电控开关,输入电压达到某个阈值

3.2主存储器的基本组成_Memory_03

存储器芯片的基本原理

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3.2主存储器的基本组成_只读存储器_05


3.2主存储器的基本组成_性能优化_06


寻址

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SRAM和DRAM

Static Random Access Memory,即静态RAM
Dynamic Random Access Memory,即动态RAM
SRAM用于Cache、DRAM用于主存

DRAM芯片:使用栅极电容存储信息

SRAM芯片:使用双稳态触发器存储信息

栅极电容

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电容放带你信息被破坏,是破坏性读出。读出后应有重写操作,也称“再生”

读写速度更慢

每个存储元制造成本更低,集成度高,功耗低

双稳态触发器

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双稳态

1:A高B低

0:A低B高

读出数据,触发器状态保持稳定,是非破坏性读出,无需重写

读写速度更快

每个存储元制造成本更高,集成度低,功耗大

3.2主存储器的基本组成_只读存储器_10

DRAM的刷新

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DRAM的地址线复用技术

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只读存储器ROM

RAM芯片–易失性,断电后数据消失
ROM芯片–非易失性,断电后数据不会丢失
MROM(Mask Read-Only Memory)–掩模式只读存储器
厂家按照客户需求,在芯片生产过程中直接写入信息,之后任何人不可重写(只能读出)
可靠性高、灵活性差、生产周期长、只适合批量定制
PROM(Programmable Read-Only Memory)–可编程只读存储器
用户可用专门的PROM写入器写入信息,写一次之后就不可更改
EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory)–可擦除可编程只读存储器
允许用户写入信息,之后用某种方法擦除数据,可进行多次重写
UVEPROM(ultraviolet rays)–用紫外线照射8~20分钟,擦除所有信息
EEPROM–可用“电擦除”的方式,擦除特定的字
Flash Memory–闪速存储器(U盘、SD卡就是闪存)
在EEPROM基础上发展而来,断电后也能保存信息,且可进行多次快速擦除重写
注意:由于闪存需要先擦除在写入,因此闪存的“写”速度要比“读”速度更慢
SSD(Solid State Drives)–固态硬盘
由控制单元+存储单元(Flash芯片)构成,与闪速存储器的核心区别在于控制单元不一样,但存储介质都类似,可进行多次快速擦除重写。SSD深度快、功耗低、价格高。目前个人电脑上常用SSD取代传统的机械硬盘

计算机内的重要ROM

BIOS芯片

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逻辑上,主存由RAM+ROM组成且二者常统一编址