1 / 26

Pamięci półprzewodnikowe

Pamięci półprzewodnikowe. Pamięci 2 /26. Klasyfikacja pamięci półprzewodnikowych Przegląd wybranych typów pamięci.

quanda
Download Presentation

Pamięci półprzewodnikowe

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Pamięci półprzewodnikowe

  2. Pamięci 2/26 Klasyfikacja pamięci półprzewodnikowych Przegląd wybranych typów pamięci

  3. Pamięć – zbiór układów logicznych służących przechowywaniu informacji w postaci binarnej. Bity informacji mogą być zorganizowane w kilku- lub kilkunastobitowe słowa (typowo: tetrady, bajty, słowa 16-bitowe). Pamięci 3/26

  4. ulotne nieulotne sekwencyjne zwykłe rejestry przesuwające CCD - ze sprzężeniem ładunkowym statyczne dynamiczne (SRAM) (DRAM) równoległe klasyczne (bipol.,unipol.) (unipol.) szeregowe pseudostatyczne (unipol.) (unipol.) pamięci nie tracące informacji przyzaniku zasilania pamięci tracące informację przyzaniku zasilania Pamięci półprzewodnikowe Pamięci - klasyfikacje 4/26

  5. +U +U Udd Udd techn. bipolarna techn. unipolarna linia wyboru słowa linia wyboru słowa Uss=0 wzm. odczytu wzm. odczytu Budowa pojedynczego bitu SRAM: Pamięci - SRAM 5/26

  6. odczyt zapis ADR CE R/W D0..D7 ADR CE R/W D0..D7 Odczyt i zapis pamięci statycznej – typowe przebiegi czasowe Pamięci - SRAM 8/26

  7. linia wyboru słowa Uss=0 wzm. odczytu Budowa pojedynczego bitu DRAM: Pamięci - DRAM 7/26 upływnośćnieidealnegokondensatora

  8. Pamięci - DRAM 8/26 Cechy DRAM: zalety wady • mały pobór mocy; • znaczne szybkości; • duże pojemności; • małe obudowy. • konieczność odświeżania informacji (ładunek w komórce DRAM musi być regenerowany z okresem 2..16ms); • multipleksowane linie adresowe; • kłopotliwe sterowanie

  9. Pamięci - technologie 9/26 Cechy wynikające z technologii • Cechy pamięci bipolarnych: • szybsze; • większy pobór mocy; • mniejsza gęstość upakowania; • “droższy” 1 bit. • Cechy pamięci unipolarnych: • wolniejsze; • mniejszy pobór mocy; • większa gęstość upakowania; • “tańszy” 1 bit

  10. ulotne nieulotne bi- po-lar-ne uni-po-lar-ne ROM PROM EPROM (szereg. i równol.) EEPROM (E2PROM) (szereg. i równol.) NVRAM(SRAM+EEPROM) FLASH (3 rodzaje) FRAM sekwencyjne zwykłe rejestry przesuwające CCD - ze sprzężeniem ładunkowym statyczne dynamiczne (SRAM) (DRAM) równoległe klasyczne (bipol.,unipol.) (unipol.) szeregowe pseudostatyczne (unipol.) (unipol.) unipolarne Pamięci półprzewodnikowe Pamięci - klasyfikacje 10/26

  11. Cechy: • programowane maską na etapie produkcji; • długotrwały i kosztowny cykl wytworzenia; • błąd programu skutkuje bezużytecznością całej serii; • kosztowny proces uruchomieniowy systemu z pamięcią programu typu ROM; • niski koszt jednostkowy pamięci z dopracowanym programem przy seryjnej produkcji. Pamięci - ROM 11/26

  12. Vcc 12,5V linia wyboru słowa Ube „1” - 8V „0” - 0V 12,5V 7V Vcc Q0 Budowa pojedynczego bitu PROM: Pamięci - PROM 12/26 programowanie bitu: Vcc=12,5V Up=8V

  13. BUF. DANYCH WE/CS PROG WZM. ODCZ/ZAP B U F O R ADRESU DEK. KOLUMN D E K. W IERSZY Budowa pojedynczego bitu EPROM: Pamięci - EPROM 13/26

  14. Właściwości pamięci EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory): • budowa bazuje na budowie EPROM; • dodatkowy tranzystor dla każdego z bitów umożliwia indywidualne kasowanie i reprogramowanie komórek; • większa żywotność struktury (liczona w cyklach przeprogramowania); • skasowanie i zaprogramowanie jednego bajtu może zajmować do 10ms; • dostępne w wersji równoległej – odpowiedniki EPROMów, albo szeregowej (np. z I2C, SPI)- jako pamięć konfiguracji; • EEPROMy równoległe mogą mieć funkcję programowania bloków liczących 64B, 128B, 256B: nowa informacja jest najpierw buforowana w dodatkowej wewn. SRAM, a następnie uruchamiane jest jednoczesne programowanie całego bloku komórek EEPROM – przyśpiesza to znacznie programowanie całości; Pamięci – EEPROM (E2PROM) 14/26

  15. Przykład struktury blokowej NVRAM: Pamięci - NVRAM 15/26

  16. Pamięci - FLASH 16/26 struktura tranzystora pamiętającego:

  17. Rodzaje pamięci FLASH: • 1. Standardowe - równoważne EEPROMom; o czasach dostępu 70..200ns; Ucc = 5V; Icc  30mA; reprezentanci: 28F256A, 28F512, 28F010, 28F020. • 2. Flash file - podzielone wewnętrznie na niezależne bloki o pojemności 64kB; czasy dostępu: 70..200ns; Ucc = 5V lub 3,3V; pojemności np.: 1MB, 4MB, 2Mx16; reprezentanci: 28F008SA, 28F016SA, DD28F032SA) Pamięci - FLASH 17/26

  18. Rodzaje pamięci FLASH: • 3. Boot-block flash - charakterystyczny pin RP - Reset-Powerdown, wył. układ pamięci ISB  0,05A; podział pamięci na 4 bloki funkcjonalne: • 8kB Boot Block na program startowy; • 2 x 4kB wzajemnie niezależne Parameter Block zastępujące układy NVRAM lub EEPROM jako pamięci konfiguracji; • 112kB Main Block - reprogramowalny, przeznaczony dla reszty programu. • czasy dostępu 60-150ns; organizacja 8- lub 16-bitowa; Ucc = 5V lub 3,5V; Pamięci - FLASH 18/26

  19. +U struktura pierwotna struktura zmodyfikowana linia wyboru słowa linia wyboru słowa Uss=0 Uss=0 +U wzm. odczytu wzm. odczytu Budowa pojedynczego bitu FRAM: Pamięci - FRAM 19/26

  20. Dostępne FRAM: • z interfejsem szeregowym: I2C (0,4..1MHz), SPI (2,1..5MHz); • z interfejsem równoległym Pamięci - FRAM 20/26 • Przykłady: • 4Mb (256kx16), 55ns, okres przechowywania danych 10lat, żywotność 1014 cykli zapisu, zasilanie 2,7..3,6V, pobór prądu 8mA/90uA

  21. ulotne nieulotne bi- po-lar-ne uni-po-lar-ne ROM PROM EPROM (szereg. i równol.) EEPROM (E2PROM) (szereg. i równol.) NVRAM(SRAM+EEPROM) FLASH (3 rodzaje) FRAM sekwencyjne zwykłe rejestry przesuwające CCD - ze sprzężeniem ładunkowym statyczne dynamiczne (SRAM) (DRAM) równoległe klasyczne (bipol.,unipol.) (unipol.) szeregowe pseudostatyczne (unipol.) (unipol.) unipolarne zero-power RAM MRAM, OUM, RRAM, polimerowe, nanomechaniczne Pamięci półprzewodnikowe Pamięci - klasyfikacje 21/26

  22. Struktura pamięci: Pamięci - zero-power RAM 22/26

  23. MRAM - pamięci magnetorezystywne, dwie mikroskopijnej grubości wartstwy magnetyczne oddzielone dielektrykiem Pamięci - zero-power RAM 23/26

  24. OUM (Ovonic Unified Memory) - zastosowanie materiałów jak do produkcji dysków CD-RW, ale zapis i odczyt na drodze elektrycznej Pamięci - zero-power RAM 24/26

  25. RRAM - pamięć rezystywna, wykorzystuje się materiał zmieniający rezystancję pod wpływem pola elektrycznego polimerowe - wykorzystanie zmian struktury jonowej wewnątrz polimeru pod wpływem pole elektrycznego, możliwe b. duże gęstości upakowania (także warstwowo), tranzystory wymagane jedynie w układach obsługujących strukturę nanomechaniczna - np. millipede IBMa Pamięci - zero-power RAM 25/26

  26. Porównanie wybranych technologii pamięci półprzewodnikowych Pamięci - parametry charakterystyczne 26/26

More Related