осередньо на кристалі процесора, лінії її входу найчастіше об'єднують з лініями виходу, і необхідний режим роботи доводиться визначати за станом спеціального виведення WE (Write Enable). Високий стан виведення WE готує мікросхему до читання даних, а низька - до запису. Статична пам'ять, розміщену на одному кристалі разом з процесором, зазвичай не мультиплексирует, і в цьому випадку вміст однієї комірки можна читати паралельно із записом іншої (лінії входу і виходу адже роздільні!).
Номери стовпців і рядків надходять на декодери стовпця і рядка відповідно (див. рис. 7). Після декодування розшифрований номер рядка надходить на додатковий декодер, що обчислює, належну їй матрицю. Звідти він потрапляє безпосередньо на вибірник рядки, який відкриває засувки необхідної сторінки. Залежно від обраного режиму роботи чутливий підсилювач, приєднаний до бітовим лінійкам матриці, або зчитує стантригерів відповідної raw-лінійки, або перещелкает їх згідно записуваної інформації.
Рис. 7. Пристрій типовий мікросхеми SRAM-пам'яті
. 1.2 Пам'ять DRAM
Для того, щоб здешевити оперативну пам'ять, в 90-х роках XX століття замість дорогого статичного ОЗУ на тригерах стали використовувати динамічне ОЗУ (DRAM). Принцип пристрою DRAM наступний: система метал-діелектрик-напівпровідник здатна працювати як конденсатор. Як відомо, конденсатор здатний якийсь час тримати на собі електричний заряд. Позначивши заряджене стан як 1 і незаряджена як 0, ми отримаємо комірку пам'яті ємністю 1 біт. Оскільки заряд на конденсаторі розсіюється через деякий проміжок часу (який залежить від якості матеріалу і технології його виготовлення), то його необхідно періодично заряджати (регенерувати), зчитуючи і знову записуючи в нього дані. Через це і виникло поняття динамічна для цього виду пам'яті.
За 10 років, що минули з часу створення перших мікросхем DRAM, їхній розвиток йшло семимильними кроками в порівнянні з SRAM. Еволюція DRAM розглядається в наступному підрозділі.
Принцип дії
На рис. 3 зображена схема пам'яті DRAM, яка складається з одного транзистора і одного конденсатора, що займає місця рази в чотири більше транзистора (в основному вглиб кристала). Тому осередки DRAM досить просто зробити дуже малих розмірів, а отже, «упакувати» їх більшу кількість на один кристал, не втрачаючи у швидкодії. Звідси і поширеність DRAM в якості комп'ютерних ОЗУ - за всієї начебто незручність процесів, пов'язаних з безперервною регенерацією вмісту.
Рис. 8. Схема пам'яті DRAM
При читанні даних з такого осередку подається високий рівень напруги на лінію рядків (рис. 3), транзистор відкривається, і заряд, що зберігається на конденсаторі даної комірки, надходить на вхід підсилювача, встановленого на виході стовпця. Відсутність заряду на обкладках відповідає логічному нулю на виході, а його наявність - логічній одиниці. Швидка витік зарядів в комірці DRAM обумовлена ??наявністю транзистора, який складається зовсім не з ізолятора, а з напівпровідника, тому навіть у замкненому вигляді має мізерні, але кінцеві струми витоку.
Справа в тому, що зважаючи мікроскопічних розмірів конденсатора (і, відповідно, ємності) в комірці DRAM записана інформація зберігається всього лише соті частки секунди. Незважаючи на використання високоякісних діелектриків з величезним електричним опором, заряд, що складається в рядовому випадку всього з декількох сотень, максимум тисяч електронів, встигне витекти так швидко.
Рішенням став сконструйований співробітником Intel Доном Фрохманом польовий транзистор з плаваючим затвором (рис 4). Якщо якимось чином розмістити на плаваючому затворі деяку кількість зарядів - вільних електронів - то вони будуть екранувати дію керуючого електрода, і такий транзистор взагалі перестане проводити струм. Оскільки затвор «плаває» в товщі ізолятора (двоокису кремнію, SiO2), то повідомлені йому одного разу заряди в спокої нікуди дітися не можуть. Далі були розроблені способи розміщення електронів на ізольованому від зовнішніх впливів плаваючому затворі.
Рис. 9. Схема польового транзистора з плаваючим затвором
Для запису на керуючий затвор подавали досить високе позитивне напруга - до 36-40 В (що для мікроелектронної техніки вважається просто катастрофічним перенапруженням), а на стік транзистора - невелике позитивне. При цьому електрони, які рухалися від витоку до стоку, настільки прискорювалися полем керуючого електрода, що бар'єр у вигляді ізолятора між підкладкою і плаваючим затвором просто «перестрибували». Такий процес називається інжекцією гарячих електронів.
Для видалення електронів застосовувався метод квантового тунелюванн...
