半导体集成内存

半导体集成存储器半导体存储器每个存储器单元具有两个不同的表示状态“0”。

和“1”。

存储不同的信息。

半导体存储器是计算机的重要组成部分。

与磁存储器相比,半导体存储器具有访问速度快,存储容量大,体积小等优点,并且存储单元阵列与主外围逻辑电路兼容,并且可以在同一芯片上制造,使输入和输出接口大大简化。

因此,就计算机高速存储而言,半导体存储器已经全部取代了过去的磁存储器。



该存储器的主要优点是:1存储单元阵列和主外围逻辑在同一硅芯片上制造,输出和输入电平可与片外电路兼容和匹配。

这可以大大简化计算机的操作和控制与存储之间的接口; 2数据存储和读取速度比磁存储器快约三个数量级,这可以大大提高计算机的运行速度; 3利用大容量半导体存储器大大减少并减小存储体的大小和成本。

因此,就计算机高速存储而言,半导体存储器已经完全取代了过去的磁存储器。

用作大规模集成电路的半导体存储器是1970年左右生产的1000位动态随机存取存储器。

随着工艺技术的改进,到1984年这种产品已达到每件1兆位的存储容量。



半导体存储器可分为三种类型:随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM)和串行存储器。

随着半导体集成电路工艺技术的发展,半导体存储器容量增长非常快,单芯片存储器容量已进入兆位级别​​。

例如,16兆位动态随机存取存储器(DRAM)已经商业化,64兆位和256兆位DRAM正在开发中。

随机存取存储器以相同的速度高速读取和写入数据的存储器(写入速度和读取速度可以不同)。

存储单元的内部结构通常是二维方阵的形式,即一次一个地址(例如,64k×1位)。

但有时也有一些格式被安排来促进多位输出(例如8k x 8位)。

随机存取存储器主要用于形成诸如需要快速存储的计算机主存储器的系统。

根据不同的工作方法,随机存取存储器可分为静态和动态。

静态随机存取存储器的单元电路是触发器。

可以说,当两个晶体管A或B中的一个导通时,它表示“1”。

或代表“0”。

只要电源足够高,开启状态就不会改变。

因此,存储在每个单元中的信息,如果不是“强制”的话,则存储在每个单元中。

只要存在足够高的电源电压,覆盖就不会改变,并且不需要刷新(参见金属氧化物半导体静态随机存取存储器)。

这种类型的内存快速且易于使用。

DRAM的单元由MOS电容器和MOS晶体管组成。

数据作为电荷存储在电容器中。

通常,没有电荷表示“0”,电荷表示“1”,反之亦然。

单元中的MOS晶体管是控制存储电容器中的电荷的存储和移除的开关。

通常,MOS电容器和与其连接的PN结具有弱泄漏,并且电荷随时间变得更少,并且存储的数据丢失直到泄漏完成。

因此,动态随机存取存储器需要每2到4毫秒重写存储在单元电路中的信息,这称为刷新。

这种类型的存储器的特征在于少量的单元器件,高集成度,并且是最广泛使用的(参见金属氧化物半导体动态随机存取存储器)。

只读存储器用于存储长期固定数据或信息,例如各种功能表,字符和固定程序。

它的单元只有一个二极管或三极管。

通常,设备打开时为“1”,关闭时为“0”,反之亦然。

如果设计了只读存储器掩模版,则数据被写入掩模版图案并在光刻期间传输到硅芯片。

这被准备为掩码只读存储器。

将内存作为整机安装后,用户只能读取存储的数据,不能再写入数据。

优点是它适合大规模生产。

然而,在调试阶段,整个机器经常需要修改只读存储器的内容,这是耗时,费力和不灵活的(参见半导体只读存储器)。

串行存储器它的单元排列成一个像磁带一样的结构。

第一个和最后一个部分的读取时间非常长,因为整个磁带按顺序通过。

半导体串行存储器中的单元也是一维排列的,并且在每列中顺序读取数据,例如移位寄存器和电荷耦合存储器。

根据制造工艺技术,半导体存储器可以分为两种类型,MOS型存储器和双极型存储器。

自20世纪70年代以来,NMOS电路(参见N沟道金属氧化物半导体集成电路)和CMOS电路(参见互补金属氧化物半导体集成电路)发展最快,两者都可以极其集成。

各种半导体集成存储器诸如1024位静态随机存取存储器之类的砷化镓半导体存储器已被读取2毫秒并且预计将在超高速场中增长。