SRAM-minne: Statiskt RAM

Halvledarminneshandledning Innehåller:
Minnestyper &teknik Minnesspecifikationer &parametrar
Minnestyper: DRAM EEPROM Flash FRAM MRAM Fasändringsminne SDRAM SRAM

SRAM eller Static Random Access Memory är en form av halvledarminne som ofta används inom elektronik, mikroprocessorer och allmänna datortillämpningar. Denna form av halvledarminne har fått sitt namn från det faktum att data hålls där på ett statiskt sätt och inte behöver uppdateras dynamiskt som i fallet med DRAM-minne. Även om data i SRAM-minnet inte behöver uppdateras dynamiskt är det fortfarande flyktigt, vilket innebär att när strömmen tas bort från minnesenheten hålls data inte kvar och försvinner.

SRAM grunder

Det finns två viktiga egenskaper hos SRAM – Static random access memory, och dessa skiljer det från andra typer av minnen som finns tillgängliga:

• Data hålls kvar på ett statiskt sätt: Detta innebär att data hålls kvar i halvledarminnet utan att behöva uppdateras så länge minnet är strömförsörjt.
• SRAM-minne är en form av slumpmässigt åtkomstminne: Ett slumpmässigt åtkomstminne är ett minne där platserna i halvledarminnet kan skrivas till eller läsas från i vilken ordning som helst, oavsett vilken minnesplats som senast åtkommits.

Kretsen för en enskild SRAM-minnescell består vanligtvis av fyra transistorer som är konfigurerade som två tvärkopplade inverterare. I detta format har kretsen två stabila tillstånd, och dessa motsvarar de logiska tillstånden ”0” och ”1”. Utöver de fyra transistorerna i den grundläggande minnescellen krävs ytterligare två transistorer för att styra åtkomsten till minnescellen under läs- och skrivoperationer. Detta ger totalt sex transistorer, vilket ger en så kallad 6T-minnescell. Ibland används ytterligare transistorer för att ge antingen 8T- eller 10T-minnesceller. Dessa ytterligare transistorer används för funktioner som att implementera ytterligare portar i en registerfil etc. för SRAM-minnet.

Och även om vilken trepolig switchanordning som helst kan användas i ett SRAM, används normalt MOSFETs och i synnerhet CMOS-teknik för att se till att man uppnår mycket låga nivåer av energiförbrukning. Eftersom halvledarminnen har mycket stora dimensioner måste varje cell ha en mycket låg energiförbrukning för att se till att chipet som helhet inte förbrukar för mycket ström.

SRAM-minnescellens funktion

SRAM-minnescellens funktion är relativt okomplicerad. När cellen väljs lagras det värde som ska skrivas i de korskopplade flip-flopsen. Cellerna är ordnade i en matris där varje cell är individuellt adresserbar. De flesta SRAM-minnen väljer en hel rad av celler åt gången och läser ut innehållet i alla celler i raden längs kolumnlinjerna.

Och även om det inte är nödvändigt att ha två bitlinjer, genom att använda signalen och dess omvänt, är detta normal praxis som förbättrar brusmarginalerna och förbättrar dataintegriteten. De två bitlinjerna skickas till två ingångsportar på en komparator för att möjliggöra tillgång till fördelarna med det differentiella dataläget, och de små spänningsvariationer som finns kan upptäckas mer exakt.

Access till SRAM-minnescellen aktiveras av ordlinjen. Denna styr de två åtkomstkontrolltransistorerna som kontrollerar om cellen ska anslutas till bitlinjerna. Dessa två linjer används för att överföra data för både läs- och skrivoperationer.

SRAM-minnestillämpningar

Det finns många olika typer av halvledarminnen som är tillgängliga nuförtiden. Val måste göras när det gäller rätt minnestyp för en viss tillämpning. Möjligen är två av de mest använda typerna DRAM- och SRAM-minnen, som båda används i processor- och datorscenarier. Av dessa två är SRAM lite dyrare än DRAM. SRAM är dock snabbare och förbrukar mindre ström, särskilt när det är inaktivt. Dessutom är SRAM-minnet lättare att styra än DRAM eftersom uppdateringscyklerna inte behöver beaktas, och dessutom är det sätt på vilket SRAM kan nås mer exakt slumpmässig åtkomst. Ytterligare en fördel med SRAM är att det är tätare än DRAM.

Som ett resultat av dessa parametrar används SRAM-minne när snabbhet eller låg effekt är av betydelse. Dess högre densitet och mindre komplicerade struktur lämpar sig också för användning i scenarier med halvledarminnen där högkapacitetsminne används, som i fallet med arbetsminnet i datorer.

Mer elektroniska komponenter:
Resistorer Kondensatorer Induktorer Kvartskristaller Dioder Transistor Fototransistor FET Minnestyper Thyristorer Anslutningar RF-anslutningar Ventiler/Rör Batterier Strömbrytare Reläer
Vänta till menyn Komponenter . . .