Semiconductor Memory Tutorial Sisältää:
Muistityypit & teknologiat Muistien tekniset tiedot & parametrit
Muistityypit: DRAM EEPROM Flash FRAM MRAM Vaihemuisti SDRAM SRAM
SRAM eli staattinen satunnaiskäyttömuisti (Static Random Access Memory) on puolijohdemuistin muoto, jota käytetään laajalti elektroniikassa, mikroprosessoreissa ja yleisissä laskentasovelluksissa. Tämä puolijohdemuistin muoto on saanut nimensä siitä, että tiedot säilytetään siinä staattisesti, eikä niitä tarvitse päivittää dynaamisesti kuten DRAM-muistissa. Vaikka SRAM-muistissa olevaa dataa ei tarvitse päivittää dynaamisesti, se on silti haihtuvaa, mikä tarkoittaa sitä, että kun muistilaitteesta katkaistaan virta, dataa ei pidetä, vaan se katoaa.
SRAMin perusteet
SRAM – Static random access memory -muistissa on kaksi keskeistä ominaisuutta, jotka erottavat sen muista saatavilla olevista muistityypeistä:
- Dataa pidetään staattisesti: Tämä tarkoittaa, että tiedot pysyvät puolijohdemuistissa ilman, että niitä tarvitsee päivittää niin kauan kuin muistiin syötetään virtaa.
- SRAM-muisti on eräänlainen satunnaiskäyttömuisti: Satunnaiskäyttömuisti on muisti, jossa puolijohdemuistin muistipaikoille voidaan kirjoittaa tai niistä voidaan lukea missä tahansa järjestyksessä riippumatta siitä, mitä muistipaikkaa viimeksi käytettiin.
Yksittäisen SRAM-muistisolun piiri koostuu tyypillisesti neljästä transistorista, jotka on konfiguroitu kahdeksi ristiinkytketyksi invertteriksi. Tässä muodossa piirillä on kaksi vakaata tilaa, jotka vastaavat loogisia ”0”- ja ”1”-tiloja. Perusmuistisolun neljän transistorin lisäksi tarvitaan vielä kaksi transistoria, jotka ohjaavat pääsyä muistisoluun luku- ja kirjoitusoperaatioiden aikana. Yhteensä transistoreja on siis kuusi, joten kyseessä on niin sanottu 6T-muistisolu. Joskus käytetään lisää transistoreita, jolloin saadaan joko 8T- tai 10T-muistisolu. Näitä lisätransistoreja käytetään esimerkiksi SRAM-muistin lisäporttien toteuttamiseen rekisteritiedostossa jne.
Vaikka SRAM-muistissa voidaan käyttää mitä tahansa kolmen päätepisteen kytkinlaitetta, MOSFET- ja erityisesti CMOS-tekniikkaa käytetään tavallisesti sen varmistamiseksi, että saavutetaan erittäin alhainen virrankulutus. Puolijohdemuistien laajentuessa hyvin suuriin mittoihin jokaisen solun on saavutettava hyvin alhainen virrankulutus, jotta varmistetaan, että koko siru ei hukkaa liikaa virtaa.
SRAM-muistisolun toiminta
SRAM-muistisolun toiminta on suhteellisen yksinkertaista. Kun solu on valittu, kirjoitettava arvo tallennetaan ristiinkytkettyihin flip-flopeihin. Solut on järjestetty matriisiin, jossa jokainen solu on erikseen osoitteistettavissa. Useimmat SRAM-muistit valitsevat kokonaisen rivin soluja kerrallaan ja lukevat rivin kaikkien solujen sisällön sarakelinjoja pitkin.
Vaikka ei ole välttämätöntä käyttää kahta bittiriviä, joissa käytetään signaalia ja sen käänteislukua, tämä on normaali käytäntö, joka parantaa kohinamarginaaleja ja parantaa tiedon eheyttä. Kaksi bittijohtoa ohjataan komparaattorin kahteen tuloporttiin, jotta differentiaalisen datatilan etuja voidaan käyttää, ja pienet jännitevaihtelut, jotka ovat läsnä, voidaan havaita tarkemmin.
Käyttäytyminen SRAM-muistisoluun mahdollistetaan sanajohdolla. Tämä ohjaa kahta pääsynohjaustransistoria, jotka ohjaavat, onko solu kytkettävä bittilinjoihin. Näitä kahta linjaa käytetään tiedonsiirtoon sekä luku- että kirjoitusoperaatioita varten.
SRAM-muistisovellukset
Tänä päivänä on saatavana monia erilaisia puolijohdemuisteja. On tehtävä valintoja siitä, mikä on oikea muistityyppi tiettyyn sovellukseen. Mahdollisesti kaksi yleisimmin käytettyä tyyppiä ovat DRAM- ja SRAM-muisti, joita molempia käytetään prosessori- ja tietokoneskenaarioissa. Näistä kahdesta SRAM on hieman kalliimpaa kuin DRAM. SRAM-muisti on kuitenkin nopeampi ja kuluttaa vähemmän virtaa erityisesti tyhjäkäynnillä. Lisäksi SRAM-muistia on helpompi hallita kuin DRAM-muistia, koska päivityssyklejä ei tarvitse ottaa huomioon, ja lisäksi SRAM-muistia voidaan käyttää tarkemmin satunnaiskäytöllä. SRAM-muistin etuna on myös se, että se on DRAM-muistia tiheämpi.
Näiden parametrien vuoksi SRAM-muistia käytetään silloin, kun nopeus tai alhainen virrankulutus on tärkeää. Suurempi tiheys ja yksinkertaisempi rakenne antavat sille myös mahdollisuuden käyttää sitä puolijohdemuistitilanteissa, joissa käytetään suuren kapasiteetin muistia, kuten tietokoneiden työmuistissa.
Lisää elektroniikkakomponentteja:
Vastukset Kondensaattorit Induktorit Kvartsikiteet Diodit Transistorit Valotransistorit FET-muistityypit Tyristori Liittimet RF-liittimet Venttiilit / putket Akut Kytkimet Releet
Palaa Komponentit-valikkoon . . .
