Запоминающие устройства с произвольным доступом | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 21 декабря, печатный экземпляр отправим 25 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №2 (136) январь 2017 г.

Дата публикации: 15.01.2017

Статья просмотрена: 524 раза

Библиографическое описание:

Магеррамов Р. В. Запоминающие устройства с произвольным доступом // Молодой ученый. — 2017. — №2. — С. 155-158. — URL https://moluch.ru/archive/136/38134/ (дата обращения: 11.12.2019).



В современном мире, учитывая огромные объемы хранения данных и обработки большого количества информации, используются устройства, которые благодаря своей структуре способны выполнять операции связанные с записью, перезаписью и хранением данных. В зависимости от сферы применения запоминающие устройства используют того или иного типа (Рисунок 1).

Запоминающее устройство — устройство, основной функцией которого является запись и хранение информации. Принцип работы такого устройства заключается в любом физическом эффекте, который обеспечивает приведение системы к двум или более постоянным состояниям.

http://ok-t.ru/life-prog/baza2/3193802603733.files/image029.gif

Рис. 1. Общая классификация запоминающих устройств[1]

Статическая память (Рисунок 2а) является полупроводниковым типом памяти, в котором каждый следующий двоичный разряд находиться (хранится) в схеме с положительной обратной связью. Положительная обратная связь обеспечивает поддержку определенного состояния без регенерации, которая необходима в динамической памяти. Однако сохранение информации в статической памяти без перезаписи возможно только в том случае, если есть питание схемы так, как SRAM является энергозависимым видом памяти. К основным преимуществам SRAM можно отнести быстрый доступ, простоту в схемотехническом исполнении, частоты синхронизации памяти могут быть очень низкими. Недостатки данной архитектуры памяти заключаются в ее энергозависимости, в невысокой плотности ячеек вследствие чего цена производства выше, чем у DRAM (dynamic random access memory).

Рис. 2. Ячейки а) статической, б) динамической памяти: WL (Word Line) — линия управления транзисторами доступа М5, М6; BL (Bit Line) — битовые линии для записи и чтения данных

На физическом уровне динамическая память (Рисунок 2б) представляет собой матрицу ячеек, осуществляющих хранение информации. Ячейка состоит из адресного транзистора и элемента хранение «накопление» заряда. Элементов хранения одного бита информации может являться как конденсатор (Рисунок 3а), так и сам полевой транзистор с замкнутым стоком и истоком (Рисунок 3б), производя хранения информации в подзатворной емкости.

Рис. 3. Ячейки динамической памяти, построенные а) на управляющем транзисторе и конденсаторе, б) на двух транзисторах

Рис. 4. Организация банка ячеек а) статической, б) динамической памяти

Динамическая память относительно статической является недорогой в изготовлении и имеет большую плотность компоновки ячеек (Рисунок 4). Стандартная ячейка динамической памяти обычно в своей структуре имеет два элемента, в то время как статическая минимум 6 элементов (транзисторов).

Недостатки динамической памяти заключаются в том, что она требует регенерацию записанных данных в ячейку и имеет относительно невысокое быстродействие.

Общая структура памяти спроизвольным доступом

Упрощенная структура памяти с произвольным доступом имеет в своем составе следующие блоки (Рисунок 5):

– Дешифратор (Row, Column DC) — обеспечивает доступ к определенной ячейке, как правило, используют два дешифратора, которые организуют обращения к строкам и столбцам банка ячеек памяти.

– Банк ячеек памяти (Bank cell) — матрица ячеек для хранения информации.

– Триггер «защелка» (LATCH) — для установки двух битлайнов в противоположные состояния.

– Блок предзаряда битлайнов (PreCharge) — необходим для предзаряда битлайнов до половины питания, с целью уравнивания их напряжений, для организации корректного чтения данных с ячеек

– Дифференциальный усилитель (Sense Amp.) — необходим для усиления выходного сигнала

– Блок управления (Control Circuit), формирует сигналы, для обеспечения правильного алгоритма работы всей памяти (записи и считывания данных в ячейку памяти).

– Блок для организации высокоимпеданскного или Z-состояния (TRISTATE)

а)

б)

Рис. 5. Упрощенная структура а) статической, б) динамической памяти с произвольным доступом

Заключение

В современном мире практически ни одно электронное устройство не обходится без блоков памяти. Запоминающие устройства представляют собой сложно-функциональный блок, который выполняет функцию хранения и записи данных. В данной статье была рассмотрена общая классификация запоминающих устройств, статическая и динамическая память с произвольным доступом. Каждый из этих видов памяти имеет свои преимущества и недостатки, исходя из этого, определяется область применения запоминающих устройств.

Список использованных сокращений

– SRAM (static random access memory)

– DRAM (dynamic random access memory)

– ПЗУ — постоянное запоминающее устройство

– ОЗУ — оперативное-запоминающее устройство

– ПЛ — перфоленты

– ПК — перфокарты

– НМЛ — накопители на магнитных лентах

– НГМД — накопители на гибких магнитных дисках

– НЖМД — накопители на жестких магнитных дисках

Литература:

  1. Амосов В. В. — Схемотехника и средства проектирования цифровых устройств. БХВ-Петербург, 2012
  2. Бойко В. И., Гуржий А. Н. — Схемотехника электронных систем. Цифровые устройства. БХВ-Петербург, 2012
  3. Jason Cong — An interconnect centric design flow for nanometer technologies, Proceedings of IEEE, vol.89, 2009
  4. R. J. Baker, H. W. Li, D. E. Boyce. CMOS. Circuit Design, Layout, and Simulation, 2nd edition, 2011
  5. N. Weste,K. Eshragyan. Principles of CMOS VLSI Design. Adisson Wesley, 2013
  6. J. P. Uyemura. CMOS Logic Circuit Design. Kluwer Academic Publishers, 2014
  7. Vjay Gullapalli, Kaijani Shi — Hierarchical design techniques, Synopsys white paper, 2008
  8. Muzaffer A. Siddiqi — Dynamic RAM: Technology Advancements, CRC Press, 2012
  9. Pavlov A., Sachdev M. — CMOS SRAM Circuit Design and Parametric Test in Nano-Scaled Technologies: Process-Aware SRAM Design and Test, Springer Science & Business Media, 2008

[1] См. список сокращений в конце статьи

Основные термины (генерируются автоматически): динамическая память, SRAM, хранение информации, DRAM, общая классификация, положительная обратная связь, статическая память, LATCH, TRISTATE, современный мир.


Похожие статьи

Характеризация статических ячеек памяти | Статья в журнале...

SRAM (static random access memory) — статическая память с произвольным доступом (Рисунок 1). Это полупроводниковая оперативная память, в которой каждый разряд (двоичный или троичный) хранится с положительной обратной связью в схеме...

Основные особенности статических оперативных запоминающих...

Keywords: static random access memory, triggers, memory, rows, columns, matrix, control signals.

Основные методы защиты современных мобильных устройств. Характеризация статических ячеек памяти.

Разработка математической модели нейронной сети

Сеть имеет обратные между слоями, что обобщающие свойства, сети нашли применение при распознавании дальнейшем, за несколько лет установлено множество алгоритмов и архитектур сетей, таких как обратного распространения, ассоциативная память, карты и др.

Широкополосная приемная система станции РЭБ

Полезная информация. Спецвыпуски. Как опубликовать статью.

Рубрика: 2. Электроника, радиотехника и связь.

В общем случае сканирующий приемник может работать в различных диапазонах длин волн, в том числе и с пропуском отдельных участков.

Сравнительный анализ программного обеспечения систем...

‒ занятый объем оперативной памяти

Администраторам доступна информация о производительности системы через web-интерфейс.

Рис. 2. Модуль web-интерфейс. Отчет по использованию оперативной памяти.

Оптимизация кэширования информации: задачи и аналитическое...

Для кэш-памяти первого уровня использовались простые чипы статической памяти.

Т.к. правая часть положительная, можно убедиться, что полученный результат является обобщением решения (1) [1].

Классификация IDS | Статья в журнале «Молодой ученый»

Network-based IDS (сетевая) сетевая IDS не использует ресурсы процессора и память защищаемого объекта. На сегодняшний день IDS принято классифицировать по нескольким параметрам к числу которых можно отнести способ сбора информации, метод анализа...

Перспективы создания универсальных вычислительных...

- Block Ram – блочная память используемая для реализации ОЗУ

- сигнальные линии ввода-вывода по краям кристалла (условно говоря, так как, современный форм-фактор исполнения

- реализацию динамически изменяемых высокопроизводительных аппаратных блоков...

Подключение акселерометра, выполненного по MEMS-технологии...

После компилирования и загрузки программы во flesh-память убеждаемся в правильности написания программы.

Регистратор динамических параметров колебаний на основе МЭМС-акселерометра.

Характеризация статических ячеек памяти | Статья в журнале...

SRAM (static random access memory) — статическая память с произвольным доступом (Рисунок 1). Это полупроводниковая оперативная память, в которой каждый разряд (двоичный или троичный) хранится с положительной обратной связью в схеме...

Основные особенности статических оперативных запоминающих...

Keywords: static random access memory, triggers, memory, rows, columns, matrix, control signals.

Основные методы защиты современных мобильных устройств. Характеризация статических ячеек памяти.

Разработка математической модели нейронной сети

Сеть имеет обратные между слоями, что обобщающие свойства, сети нашли применение при распознавании дальнейшем, за несколько лет установлено множество алгоритмов и архитектур сетей, таких как обратного распространения, ассоциативная память, карты и др.

Широкополосная приемная система станции РЭБ

Полезная информация. Спецвыпуски. Как опубликовать статью.

Рубрика: 2. Электроника, радиотехника и связь.

В общем случае сканирующий приемник может работать в различных диапазонах длин волн, в том числе и с пропуском отдельных участков.

Сравнительный анализ программного обеспечения систем...

‒ занятый объем оперативной памяти

Администраторам доступна информация о производительности системы через web-интерфейс.

Рис. 2. Модуль web-интерфейс. Отчет по использованию оперативной памяти.

Оптимизация кэширования информации: задачи и аналитическое...

Для кэш-памяти первого уровня использовались простые чипы статической памяти.

Т.к. правая часть положительная, можно убедиться, что полученный результат является обобщением решения (1) [1].

Классификация IDS | Статья в журнале «Молодой ученый»

Network-based IDS (сетевая) сетевая IDS не использует ресурсы процессора и память защищаемого объекта. На сегодняшний день IDS принято классифицировать по нескольким параметрам к числу которых можно отнести способ сбора информации, метод анализа...

Перспективы создания универсальных вычислительных...

- Block Ram – блочная память используемая для реализации ОЗУ

- сигнальные линии ввода-вывода по краям кристалла (условно говоря, так как, современный форм-фактор исполнения

- реализацию динамически изменяемых высокопроизводительных аппаратных блоков...

Подключение акселерометра, выполненного по MEMS-технологии...

После компилирования и загрузки программы во flesh-память убеждаемся в правильности написания программы.

Регистратор динамических параметров колебаний на основе МЭМС-акселерометра.

Похожие статьи

Характеризация статических ячеек памяти | Статья в журнале...

SRAM (static random access memory) — статическая память с произвольным доступом (Рисунок 1). Это полупроводниковая оперативная память, в которой каждый разряд (двоичный или троичный) хранится с положительной обратной связью в схеме...

Основные особенности статических оперативных запоминающих...

Keywords: static random access memory, triggers, memory, rows, columns, matrix, control signals.

Основные методы защиты современных мобильных устройств. Характеризация статических ячеек памяти.

Разработка математической модели нейронной сети

Сеть имеет обратные между слоями, что обобщающие свойства, сети нашли применение при распознавании дальнейшем, за несколько лет установлено множество алгоритмов и архитектур сетей, таких как обратного распространения, ассоциативная память, карты и др.

Широкополосная приемная система станции РЭБ

Полезная информация. Спецвыпуски. Как опубликовать статью.

Рубрика: 2. Электроника, радиотехника и связь.

В общем случае сканирующий приемник может работать в различных диапазонах длин волн, в том числе и с пропуском отдельных участков.

Сравнительный анализ программного обеспечения систем...

‒ занятый объем оперативной памяти

Администраторам доступна информация о производительности системы через web-интерфейс.

Рис. 2. Модуль web-интерфейс. Отчет по использованию оперативной памяти.

Оптимизация кэширования информации: задачи и аналитическое...

Для кэш-памяти первого уровня использовались простые чипы статической памяти.

Т.к. правая часть положительная, можно убедиться, что полученный результат является обобщением решения (1) [1].

Классификация IDS | Статья в журнале «Молодой ученый»

Network-based IDS (сетевая) сетевая IDS не использует ресурсы процессора и память защищаемого объекта. На сегодняшний день IDS принято классифицировать по нескольким параметрам к числу которых можно отнести способ сбора информации, метод анализа...

Перспективы создания универсальных вычислительных...

- Block Ram – блочная память используемая для реализации ОЗУ

- сигнальные линии ввода-вывода по краям кристалла (условно говоря, так как, современный форм-фактор исполнения

- реализацию динамически изменяемых высокопроизводительных аппаратных блоков...

Подключение акселерометра, выполненного по MEMS-технологии...

После компилирования и загрузки программы во flesh-память убеждаемся в правильности написания программы.

Регистратор динамических параметров колебаний на основе МЭМС-акселерометра.

Характеризация статических ячеек памяти | Статья в журнале...

SRAM (static random access memory) — статическая память с произвольным доступом (Рисунок 1). Это полупроводниковая оперативная память, в которой каждый разряд (двоичный или троичный) хранится с положительной обратной связью в схеме...

Основные особенности статических оперативных запоминающих...

Keywords: static random access memory, triggers, memory, rows, columns, matrix, control signals.

Основные методы защиты современных мобильных устройств. Характеризация статических ячеек памяти.

Разработка математической модели нейронной сети

Сеть имеет обратные между слоями, что обобщающие свойства, сети нашли применение при распознавании дальнейшем, за несколько лет установлено множество алгоритмов и архитектур сетей, таких как обратного распространения, ассоциативная память, карты и др.

Широкополосная приемная система станции РЭБ

Полезная информация. Спецвыпуски. Как опубликовать статью.

Рубрика: 2. Электроника, радиотехника и связь.

В общем случае сканирующий приемник может работать в различных диапазонах длин волн, в том числе и с пропуском отдельных участков.

Сравнительный анализ программного обеспечения систем...

‒ занятый объем оперативной памяти

Администраторам доступна информация о производительности системы через web-интерфейс.

Рис. 2. Модуль web-интерфейс. Отчет по использованию оперативной памяти.

Оптимизация кэширования информации: задачи и аналитическое...

Для кэш-памяти первого уровня использовались простые чипы статической памяти.

Т.к. правая часть положительная, можно убедиться, что полученный результат является обобщением решения (1) [1].

Классификация IDS | Статья в журнале «Молодой ученый»

Network-based IDS (сетевая) сетевая IDS не использует ресурсы процессора и память защищаемого объекта. На сегодняшний день IDS принято классифицировать по нескольким параметрам к числу которых можно отнести способ сбора информации, метод анализа...

Перспективы создания универсальных вычислительных...

- Block Ram – блочная память используемая для реализации ОЗУ

- сигнальные линии ввода-вывода по краям кристалла (условно говоря, так как, современный форм-фактор исполнения

- реализацию динамически изменяемых высокопроизводительных аппаратных блоков...

Подключение акселерометра, выполненного по MEMS-технологии...

После компилирования и загрузки программы во flesh-память убеждаемся в правильности написания программы.

Регистратор динамических параметров колебаний на основе МЭМС-акселерометра.

Задать вопрос