第8章半導體存儲器hppt課件

1、內(nèi)容提要內(nèi)容提要半導體存儲器的分類與主要技術(shù)指標半導體存儲器的分類與主要技術(shù)指標只讀存儲器只讀存儲器ROM的結(jié)構(gòu)和工作原理的結(jié)構(gòu)和工作原理隨機存取存儲器隨機存取存儲器RAM的結(jié)構(gòu)和工作原理的結(jié)構(gòu)和工作原理存儲器容量的擴展方法存儲器容量的擴展方法數(shù)字電子技術(shù)基礎實用教程數(shù)字電子技術(shù)基礎實用教程隨機存取存儲器隨機存取存儲器 Rand Access Memory(RAM)靜態(tài)隨機存取存儲器靜態(tài)隨機存取存儲器 Static RAM(SRAM)動態(tài)隨機存取存儲器動態(tài)隨機存取存儲器 Dynamic RAM(DRAM)只讀存儲器只讀存儲器 Read-Only Memory(ROM)可編程只讀存儲器可編程只讀

2、存儲器 Programmable Read-Only Memory (PROM) 紫外線可擦除只讀存儲器紫外線可擦除只讀存儲器 Erasable PROM (EPROM)電可擦除只讀存儲器電可擦除只讀存儲器 Electrically EPROM (E2 PROM)快閃存儲器快閃存儲器 Flash Memory 雙雙 語語 對對 照照 數(shù)字信息在運算或處理過程中，需要進行大量的數(shù)字信息在運算或處理過程中，需要進行大量的數(shù)據(jù)存儲，由此應有專門的存儲器。數(shù)據(jù)存儲，由此應有專門的存儲器。 存儲器一般是由許多觸發(fā)器或其它記憶元件構(gòu)成存儲器一般是由許多觸發(fā)器或其它記憶元件構(gòu)成的用以存儲一系列二進制數(shù)碼的器

3、件。的用以存儲一系列二進制數(shù)碼的器件。 存儲器的種類很多，其中，半導體存儲器是大規(guī)存儲器的種類很多，其中，半導體存儲器是大規(guī)模集成電路，有品種多、容量大、速度快、耗電省、模集成電路，有品種多、容量大、速度快、耗電省、體積小、操作方便、維護容易等優(yōu)點，在數(shù)字設備中體積小、操作方便、維護容易等優(yōu)點，在數(shù)字設備中得到廣泛應用。得到廣泛應用。8.1半導體存儲器概述半導體存儲器概述 8.1.1半導體存儲器的分類：半導體存儲器的分類：1按工藝的不同，分為雙極型和單極型按工藝的不同，分為雙極型和單極型 2按讀、寫能力的不同，分為按讀、寫能力的不同，分為RAM和和ROM。8.1.2存儲器的技術(shù)指標存儲器的技術(shù)

4、指標1.存儲容量存儲容量存儲器存放數(shù)據(jù)的多少，即存儲單元的總數(shù)。存儲器存放數(shù)據(jù)的多少，即存儲單元的總數(shù)。 存儲單元通常以存儲單元通常以“字為單位排列成矩陣形式，一字為單位排列成矩陣形式，一個字有若干位數(shù)據(jù)，每位數(shù)據(jù)各自存放在一個存儲個字有若干位數(shù)據(jù)，每位數(shù)據(jù)各自存放在一個存儲單元中。單元中。 字：地址線的譯碼字：地址線的譯碼位：數(shù)據(jù)線位：數(shù)據(jù)線存儲容量表示方法：字位，如存儲容量表示方法：字位，如存儲容量表示方法：字位，如存儲容量表示方法：字位，如某個存儲器有某個存儲器有12根地址線，根地址線，8根數(shù)據(jù)線，則根數(shù)據(jù)線，則12根地址線可以譯出根地址線可以譯出212 =22210= 4K個字線，個字

5、線，8根數(shù)據(jù)線為根數(shù)據(jù)線為8根位線，其存儲容量為根位線，其存儲容量為4K8=32KB。 2.存取時間存取時間 訪問一次存儲器對指定單元寫入或讀出所需訪問一次存儲器對指定單元寫入或讀出所需要的時間，一般為十幾納秒至幾百納秒。最大存要的時間，一般為十幾納秒至幾百納秒。最大存取時間越小，存儲器芯片的工作速度也就越快。取時間越小，存儲器芯片的工作速度也就越快。1.特點：特點：只讀存儲器，在元件正常工作的情況下，其中的代碼只讀存儲器，在元件正常工作的情況下，其中的代碼與數(shù)據(jù)將永久保存其存儲的內(nèi)容固定不變。因此，只與數(shù)據(jù)將永久保存其存儲的內(nèi)容固定不變。因此，只能讀出，不能隨時寫入。能讀出，不能隨時寫入。R

6、ead Only Memory8.2 只讀存儲器只讀存儲器( ROM )ROM的用途：的用途： 一般應用于一般應用于PC系統(tǒng)的程序碼、主機板上的系統(tǒng)的程序碼、主機板上的 BIOS (基基本輸入本輸入/輸出系統(tǒng)輸出系統(tǒng)Basic Input/Output System)等。等。 PROM：一次性可編程只讀存儲器：一次性可編程只讀存儲器Programmble ROM使用前，用戶一次性寫入數(shù)據(jù)，不得改寫。使用前，用戶一次性寫入數(shù)據(jù)，不得改寫。ROM的種類：的種類：MROM：掩模只讀存儲器：掩模只讀存儲器 （Masked ROM制造時固制造時固化數(shù)據(jù)，工作中只讀，得不改寫?；瘮?shù)據(jù)，工作中只讀，得不改寫

7、。EPROM：紫外線可擦除可編程只讀存儲器：紫外線可擦除可編程只讀存儲器Erasable PROM數(shù)據(jù)寫入后，可用紫外線照數(shù)據(jù)寫入后，可用紫外線照射擦除射擦除 。擦除后可重寫。擦除后可重寫。E2PROM：電可擦除可編程只讀存儲器：電可擦除可編程只讀存儲器Electrically Erasable PROM數(shù)據(jù)寫入后，可施加電信號將數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)寫入后，可施加電信號將數(shù)據(jù)擦除，并寫入新數(shù)據(jù)擦除，并寫入新數(shù)據(jù) ，可反復擦寫上百次，適用于開，可反復擦寫上百次，適用于開發(fā)階段或小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)?？稍诰€讀寫。發(fā)階段或小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)?？稍诰€讀寫。FLASH E2PROM：閃爍存儲器。具有：閃爍存儲器。具有E2

8、PROM的擦的擦寫特點，擦除速度快得多，擦寫次數(shù)達上千次。寫特點，擦除速度快得多，擦寫次數(shù)達上千次。 ROM主要由地址譯碼器、存儲矩陣和輸出緩沖器主要由地址譯碼器、存儲矩陣和輸出緩沖器三部分組成。三部分組成。2.基本結(jié)構(gòu)及作用基本結(jié)構(gòu)及作用（1地址譯碼器地址譯碼器將輸入的地址代碼譯成相應的控制信號，利用這將輸入的地址代碼譯成相應的控制信號，利用這個控制信號從存儲矩陣中尋址，以便能把其中的數(shù)據(jù)個控制信號從存儲矩陣中尋址，以便能把其中的數(shù)據(jù)送到輸出緩沖器中讀取。送到輸出緩沖器中讀取。 （2存儲矩陣存儲矩陣由許多存儲單元排列而成。每個單元能存放由許多存儲單元排列而成。每個單元能存放1位二值代碼位二值

9、代碼0或或1）。每一個或每一組存儲單）。每一個或每一組存儲單元有一個對應的地址代碼。存儲單元可由二極管、元有一個對應的地址代碼。存儲單元可由二極管、雙極型三極管或雙極型三極管或MOS管構(gòu)成。管構(gòu)成。（3輸出緩沖器輸出緩沖器由三態(tài)門組成，用于提高存儲器的帶負載能由三態(tài)門組成，用于提高存儲器的帶負載能力，并實現(xiàn)對輸出狀態(tài)的三態(tài)控制，以便與系統(tǒng)力，并實現(xiàn)對輸出狀態(tài)的三態(tài)控制，以便與系統(tǒng)的總線聯(lián)接。的總線聯(lián)接。3.典型芯片典型芯片2716 Al0A0：11條地址線，條地址線，2K=2048個字存儲單元；個字存儲單元； D7D0： 雙向數(shù)據(jù)信號輸入輸出引腳；雙向數(shù)據(jù)信號輸入輸出引腳； ：片選信號：片選信

10、號 ：數(shù)據(jù)輸出允許控制信號引腳：數(shù)據(jù)輸出允許控制信號引腳 Vcc：+5v電源，用于在線的讀操作；電源，用于在線的讀操作； VPP：+25v電源，用于在專用裝置上進行寫操作；電源，用于在專用裝置上進行寫操作； GND：地。：地。CEOE24個引腳：個引腳：2716型型EPROM工作方式工作方式 4.操作時序操作時序8.2.2掩模只讀存儲器掩模只讀存儲器由由二二極極管管構(gòu)構(gòu)成成的的ROM電電路：路：位線位線字線字線W3=A1A0 11 . .W0=0001AA000101111011010001011101地地 址址A1 A0D3 D2 D1 D0內(nèi)內(nèi) 容容輸入輸入A1A0 A1A0 ，譯碼輸出對

11、應，譯碼輸出對應字線為字線為1 1，讀出該單元的四，讀出該單元的四位輸出數(shù)字量位輸出數(shù)字量D3D2D1D0D3D2D1D0。當當A1A0=01，對應，對應字線字線W1=1。W1線線上上D3、D1、D0三根線與三根線與W1間接有二極管，三間接有二極管，三個二極管會導通，個二極管會導通，使使D3、 D1、 D0 全為全為1，而，而D2為為0。假設。假設 ， 可在數(shù)據(jù)輸出端得可在數(shù)據(jù)輸出端得到到D3D2D1D0=10110EN000101111011010001011101地地 址址A1 A0D3 D2 D1 D0內(nèi)內(nèi) 容容若把若把W0W0 W3 W3 當作變量，當作變量，則則ROMROM的每一個輸

12、出可以的每一個輸出可以看作是看作是W0W0 W3 W3相相 “ “或或”如：如：0101310232133WWDWWDWWWDWWD運用運用 MOS 管管的的ROM 矩陣：矩陣：字線和位線間字線和位線間有有 MOS 管的管的單元存儲單元存儲 “0”，無無 MOS 管的管的單元存儲單元存儲 “1”。000101111101110100111010地地 址址A1 A0D3 D2 D1 D0內(nèi)內(nèi) 容容 一次可編程序的一次可編程序的 ROM ，在出廠時全部存儲，在出廠時全部存儲 “1”，用戶可根據(jù)需要將某些單元改寫為用戶可根據(jù)需要將某些單元改寫為 “0”,然而只能改然而只能改寫一次，稱其為寫一次，稱其

13、為 PROM。 若將熔絲燒斷，該單若將熔絲燒斷，該單元則變成元則變成“0”。顯然，。顯然，一旦燒斷后不能再恢復。一旦燒斷后不能再恢復。8.2.3可編程只讀存儲器可編程只讀存儲器PROM PROM 中的內(nèi)容只能寫一次，有時仍嫌不方便，中的內(nèi)容只能寫一次，有時仍嫌不方便，于是又發(fā)展了一種可以改寫多次的于是又發(fā)展了一種可以改寫多次的 ROM，簡稱，簡稱 EPROM。它所存儲的信息可以用紫外線或。它所存儲的信息可以用紫外線或 X 射線射線照射擦去，然后又可以重新編制信息。照射擦去，然后又可以重新編制信息。8.2.4可擦除的可編程只讀存儲器可擦除的可編程只讀存儲器 EPROM8.2.5 電信號擦除可編程

14、只讀存儲器電信號擦除可編程只讀存儲器8.2.6快閃存儲器快閃存儲器（a構(gòu)造 （b符號圖8.2.9 快閃存儲器中的疊柵MOS管圖9.1.13 快閃存儲器的存儲單元圖9.1.8 Flotox管的結(jié)構(gòu)和符號圖9.1.9 PROM的存儲單元8.2.7 ROM的應用的應用1. 用于存儲固定的專用程序用于存儲固定的專用程序2. 利用利用ROM可實現(xiàn)查表或碼制變換等功能可實現(xiàn)查表或碼制變換等功能 查表功能查表功能 查某個角度的三角函數(shù)查某個角度的三角函數(shù) 把變量值角度作為地址碼，其對應的把變量值角度作為地址碼，其對應的函數(shù)值作為存放在該地址內(nèi)的數(shù)據(jù)，這稱為函數(shù)值作為存放在該地址內(nèi)的數(shù)據(jù)，這稱為 “造表造表”

15、。使用時，根據(jù)輸入的地址。使用時，根據(jù)輸入的地址(角度角度)，就可在輸出端得到所需的函數(shù)值，這就稱為就可在輸出端得到所需的函數(shù)值，這就稱為“查表查表”。 碼制變換碼制變換 把欲變換的編碼作為地址，把把欲變換的編碼作為地址，把最終的目的編碼作為相應存儲單元中的內(nèi)容即最終的目的編碼作為相應存儲單元中的內(nèi)容即可?？?。3.用用ROM實現(xiàn)邏輯函數(shù)實現(xiàn)邏輯函數(shù)譯譯碼碼器器ABCW7W0W6W5W4W3W2W1F1F2F3CBACABF1A2A1A0CBACBAABCF2BCACABF3【例【例8.2.1】試用設計】試用設計個八段字符顯示的譯個八段字符顯示的譯碼器，其真值表由表碼器，其真值表由表8.2.3所

16、列。所列。 讀寫存儲器又稱隨機存儲器。讀寫存儲器又稱隨機存儲器。 讀寫存儲器的特點是：在工作過程中，既讀寫存儲器的特點是：在工作過程中，既可從存儲器的任意單元讀出信息，又可以把可從存儲器的任意單元讀出信息，又可以把外界信息寫入任意單元，因此它被稱為隨機外界信息寫入任意單元，因此它被稱為隨機存儲器，簡稱存儲器，簡稱 RAM 。Random Access Memory. RAM 按功能可分為按功能可分為 靜態(tài)、動態(tài)兩類；靜態(tài)、動態(tài)兩類； RAM 按所用器件又可分為雙極型和按所用器件又可分為雙極型和 MOS型兩種。型兩種。8.3 隨機存儲器隨機存儲器( RAM )RAM的用途是：的用途是： 電腦開機

17、時，操作系統(tǒng)和應用程序的所有正在運行電腦開機時，操作系統(tǒng)和應用程序的所有正在運行的數(shù)據(jù)和程序都會放置其中，并且隨時可以對存放在的數(shù)據(jù)和程序都會放置其中，并且隨時可以對存放在里面的數(shù)據(jù)進行修改和存取。它的工作需要由持續(xù)的里面的數(shù)據(jù)進行修改和存取。它的工作需要由持續(xù)的電力提供，一旦系統(tǒng)斷電，存放在里面的所有數(shù)據(jù)和電力提供，一旦系統(tǒng)斷電，存放在里面的所有數(shù)據(jù)和程序都會自動清空掉，并且再也無法恢復。程序都會自動清空掉，并且再也無法恢復。 根據(jù)組成元件的不同，根據(jù)組成元件的不同，RAM內(nèi)存又分為以下十八種內(nèi)存又分為以下十八種 02.SRAMStatic RAM，靜態(tài)隨機存取存儲器），靜態(tài)隨機存取存儲器）

18、 靜態(tài)，指的是內(nèi)存里面的數(shù)據(jù)可以長駐其中而不需要靜態(tài)，指的是內(nèi)存里面的數(shù)據(jù)可以長駐其中而不需要隨時進行存取。每隨時進行存取。每6顆電子管組成一個位存儲單元，顆電子管組成一個位存儲單元，因為沒有電容器，因此無須不斷充電即可正常運作，因為沒有電容器，因此無須不斷充電即可正常運作，因此它可以比一般的動態(tài)隨機處理內(nèi)存處理速度更快因此它可以比一般的動態(tài)隨機處理內(nèi)存處理速度更快更穩(wěn)定，往往用來做高速緩存。更穩(wěn)定，往往用來做高速緩存。 01.DRAMDynamic RAM，動態(tài)隨機存取存儲器），動態(tài)隨機存取存儲器） 一個電子管與一個電容器組成一個位存儲單元，一個電子管與一個電容器組成一個位存儲單元，DRAM

19、將每個內(nèi)存位作為一個電荷保存在位存儲單元將每個內(nèi)存位作為一個電荷保存在位存儲單元中，用電容的充放電來做儲存動作，但因電容本身有中，用電容的充放電來做儲存動作，但因電容本身有漏電問題，因此必須每幾微秒就要刷新一次，否則數(shù)漏電問題，因此必須每幾微秒就要刷新一次，否則數(shù)據(jù)會丟失。存取時間和放電時間一致，約為據(jù)會丟失。存取時間和放電時間一致，約為24ms。因。因為成本比較便宜，通常都用作計算機內(nèi)的主存儲器。為成本比較便宜，通常都用作計算機內(nèi)的主存儲器。 04.FPM DRAMFast Page Mode DRAM，快速頁切，快速頁切換模式動態(tài)隨機存取存儲器）換模式動態(tài)隨機存取存儲器） 改良版的改良版的

20、DRAM，大多數(shù)為，大多數(shù)為72Pin或或30Pin的模塊。的模塊。在在96年以前，在年以前，在486時代和時代和PENTIUM時代的初期，時代的初期， FPM DRAM被大量使用。被大量使用。 03.VRAMVideo RAM，視頻內(nèi)存），視頻內(nèi)存） 它的主要功能是將顯卡的視頻數(shù)據(jù)輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換它的主要功能是將顯卡的視頻數(shù)據(jù)輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換器中，有效降低繪圖顯示芯片的工作負擔。它采用雙器中，有效降低繪圖顯示芯片的工作負擔。它采用雙數(shù)據(jù)口設計，其中一個數(shù)據(jù)口是并行式的數(shù)據(jù)輸出入數(shù)據(jù)口設計，其中一個數(shù)據(jù)口是并行式的數(shù)據(jù)輸出入口，另一個是串行式的數(shù)據(jù)輸出口。多用于高級顯卡口，另一個是串行式的數(shù)據(jù)輸出

21、口。多用于高級顯卡中的高檔內(nèi)存。中的高檔內(nèi)存。 05.EDO DRAMExtended Data Out DRAM，延伸數(shù)，延伸數(shù)據(jù)輸出動態(tài)隨機存取存儲器）據(jù)輸出動態(tài)隨機存取存儲器） 這是繼這是繼FPM之后出現(xiàn)的一種存儲器，一般為之后出現(xiàn)的一種存儲器，一般為72Pin、168Pin的模塊。它不需要像的模塊。它不需要像FPM DRAM那樣在存取每那樣在存取每一一BIT 數(shù)據(jù)時必須輸出行地址和列地址并使其穩(wěn)定一數(shù)據(jù)時必須輸出行地址和列地址并使其穩(wěn)定一段時間，然后才能讀寫有效的數(shù)據(jù)，而下一個段時間，然后才能讀寫有效的數(shù)據(jù)，而下一個BIT的地的地址必須等待這次讀寫操作完成才能輸出。因此它可以址必須等待

22、這次讀寫操作完成才能輸出。因此它可以大大縮短等待輸出地址的時間，其存取速度一般比大大縮短等待輸出地址的時間，其存取速度一般比FPM模式快模式快15%左右。它一般應用于中檔以下的左右。它一般應用于中檔以下的Pentium主板標準內(nèi)存，后期的主板標準內(nèi)存，后期的486系統(tǒng)開始支持系統(tǒng)開始支持EDO DRAM，到，到96年后期，年后期，EDO DRAM開始執(zhí)行。開始執(zhí)行。 06.BEDO DRAMBurst Extended Data Out DRAM，爆發(fā)式延伸數(shù)據(jù)輸出動態(tài)隨機存取存儲器）爆發(fā)式延伸數(shù)據(jù)輸出動態(tài)隨機存取存儲器） 這是改良型的這是改良型的EDO DRAM，是由美光公司提出的，是由美光

23、公司提出的，它在芯片上增加了一個地址計數(shù)器來追蹤下一個地址。它在芯片上增加了一個地址計數(shù)器來追蹤下一個地址。它是突發(fā)式的讀取方式，也就是當一個數(shù)據(jù)地址被送它是突發(fā)式的讀取方式，也就是當一個數(shù)據(jù)地址被送出后，剩下的三個數(shù)據(jù)每一個都只需要一個周期就能出后，剩下的三個數(shù)據(jù)每一個都只需要一個周期就能讀取，因此一次可以存取多組數(shù)據(jù)，速度比讀取，因此一次可以存取多組數(shù)據(jù)，速度比EDO DRAM快。但支持快。但支持BEDO DRAM內(nèi)存的主板可謂少之內(nèi)存的主板可謂少之又少，只有極少幾款提供支持如又少，只有極少幾款提供支持如VIA APOLLO VP2），因此很快就被），因此很快就被DRAM取代了。取代了。

24、08.WRAMWindow RAM，窗口隨機存取存儲器），窗口隨機存取存儲器） 韓國韓國Samsung公司開發(fā)的內(nèi)存模式，是公司開發(fā)的內(nèi)存模式，是VRAM內(nèi)存的內(nèi)存的改良版，不同之處是它的控制線路有一、二十組的輸改良版，不同之處是它的控制線路有一、二十組的輸入入/輸出控制器，并采用輸出控制器，并采用EDO的資料存取模式的資料存取模式,因此速因此速度相對較快，另外還提供了區(qū)塊搬移功能度相對較快，另外還提供了區(qū)塊搬移功能BitBlt），），可應用于專業(yè)繪圖工作上?？蓱糜趯I(yè)繪圖工作上。 07.MDRAMMulti-Bank DRAM，多插槽動態(tài)隨機存，多插槽動態(tài)隨機存取存儲器）取存儲器） MoS

25、ys公司提出的一種內(nèi)存規(guī)格，其內(nèi)部公司提出的一種內(nèi)存規(guī)格，其內(nèi)部分成數(shù)個類別不同的小儲存庫分成數(shù)個類別不同的小儲存庫 (BANK)，也即由數(shù)個屬，也即由數(shù)個屬立的小單位矩陣所構(gòu)成，每個儲存庫之間以高于外部立的小單位矩陣所構(gòu)成，每個儲存庫之間以高于外部的資料速度相互連接，一般應用于高速顯示卡或加速的資料速度相互連接，一般應用于高速顯示卡或加速卡中，也有少數(shù)主機板用于卡中，也有少數(shù)主機板用于L2高速緩存中。高速緩存中。 10.SDRAMSynchronous DRAM，同步動態(tài)隨機存，同步動態(tài)隨機存取存儲器）取存儲器） 這是一種與這是一種與CPU實現(xiàn)外頻實現(xiàn)外頻Clock同步的內(nèi)同步的內(nèi)存模式，一

26、般都采用存模式，一般都采用168Pin的內(nèi)存模組，工作電壓為的內(nèi)存模組，工作電壓為3.3V。 所謂所謂clock同步是指內(nèi)存能夠與同步是指內(nèi)存能夠與CPU同步存取同步存取資料，這樣可以取消等待周期，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t，資料，這樣可以取消等待周期，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t，因此可提升計算機的性能和效率。因此可提升計算機的性能和效率。 09.RDRAMRambus DRAM，高頻動態(tài)隨機存取存，高頻動態(tài)隨機存取存儲器）儲器） Rambus公司獨立設計完成的一種內(nèi)存模式，速公司獨立設計完成的一種內(nèi)存模式，速度一般可以達到度一般可以達到500530MB/s，是，是DRAM的的10倍以上。倍以上。但使用該內(nèi)存

27、后內(nèi)存控制器需要作相當大的改變，因但使用該內(nèi)存后內(nèi)存控制器需要作相當大的改變，因此它們一般應用于專業(yè)的圖形加速適配卡或者電視游此它們一般應用于專業(yè)的圖形加速適配卡或者電視游戲機的視頻內(nèi)存中。戲機的視頻內(nèi)存中。 12.SB SRAMSynchronous Burst SRAM，同步爆發(fā)，同步爆發(fā)式靜態(tài)隨機存取存儲器）式靜態(tài)隨機存取存儲器） 一般的一般的SRAM是非同步的，是非同步的，為了適應為了適應CPU越來越快的速度，需要使它的工作時脈越來越快的速度，需要使它的工作時脈變得與系統(tǒng)同步，這就是變得與系統(tǒng)同步，這就是SB SRAM產(chǎn)生的原因。產(chǎn)生的原因。 11.SGRAMSynchronous G

28、raphics RAM，同步繪圖，同步繪圖隨機存取存儲器）隨機存取存儲器） SDRAM的改良版，它以區(qū)塊的改良版，它以區(qū)塊Block，即每即每32bit為基本存取單位，個別地取回或修改存取的為基本存取單位，個別地取回或修改存取的資料，減少內(nèi)存整體讀寫的次數(shù)，另外還針對繪圖需資料，減少內(nèi)存整體讀寫的次數(shù)，另外還針對繪圖需要而增加了繪圖控制器，并提供區(qū)塊搬移功能要而增加了繪圖控制器，并提供區(qū)塊搬移功能BitBlt），效率明顯高于），效率明顯高于SDRAM。 14.DDR SDRAMDouble Data Rate二倍速率同步動二倍速率同步動態(tài)隨機存取存儲器）態(tài)隨機存取存儲器） 作為作為SDRAM的

29、換代產(chǎn)品，它具的換代產(chǎn)品，它具有兩大特點：其一，速度比有兩大特點：其一，速度比SDRAM有一倍的提高；有一倍的提高；其二，采用了其二，采用了DLLDelay Locked Loop：延時鎖定回：延時鎖定回路提供一個數(shù)據(jù)濾波信號。這是目前內(nèi)存市場上的路提供一個數(shù)據(jù)濾波信號。這是目前內(nèi)存市場上的主流模式。主流模式。 13.PB SRAMPipeline Burst SRAM，管線爆發(fā)式靜，管線爆發(fā)式靜態(tài)隨機存取存儲器）態(tài)隨機存取存儲器） CPU外頻速度的迅猛提升對與其外頻速度的迅猛提升對與其相搭配的內(nèi)存提出了更高的要求，管線爆發(fā)式相搭配的內(nèi)存提出了更高的要求，管線爆發(fā)式SRAM取代同步爆發(fā)式取代同

30、步爆發(fā)式SRAM成為必然的選擇，因為它可以成為必然的選擇，因為它可以有效地延長存取時脈，從而有效提高訪問速度。有效地延長存取時脈，從而有效提高訪問速度。 16.CDRAMCACHED DRAM，同步緩存動態(tài)隨機，同步緩存動態(tài)隨機存取存儲器）存取存儲器） 這是三菱電氣公司首先研制的專利技術(shù)，這是三菱電氣公司首先研制的專利技術(shù)，它是在它是在DRAM芯片的外部插針和內(nèi)部芯片的外部插針和內(nèi)部DRAM之間插入之間插入一個一個SRAM作為二級作為二級CACHE使用。當前，幾乎所有使用。當前，幾乎所有的的CPU都裝有一級都裝有一級CACHE來提高效率，隨著來提高效率，隨著CPU時時鐘頻率的成倍提高，鐘頻率的

31、成倍提高，CACHE不被選中對系統(tǒng)性能產(chǎn)不被選中對系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響將會越來越大，而生的影響將會越來越大，而CACHE DRAM所提供的所提供的二級二級CACHE正好用以補充正好用以補充CPU一級一級CACHE之不足，之不足，因此能極大地提高因此能極大地提高CPU效率。效率。 15.SLDRAM （Synchronize Link，同步鏈環(huán)動態(tài)隨機，同步鏈環(huán)動態(tài)隨機存取存儲器）存取存儲器） 這是一種擴展型這是一種擴展型SDRAM結(jié)構(gòu)內(nèi)存，在結(jié)構(gòu)內(nèi)存，在增加了更先進同步電路的同時，還改進了邏輯控制電增加了更先進同步電路的同時，還改進了邏輯控制電路，不過由于技術(shù)顯示，投入實用的難度不小。路，不過由

32、于技術(shù)顯示，投入實用的難度不小。 18.DRDRAM (Direct Rambus DRAM) 是下一代的主是下一代的主流內(nèi)存標準之一，由流內(nèi)存標準之一，由Rambus 公司所設計發(fā)展出來，公司所設計發(fā)展出來，是將所有的接腳都連結(jié)到一個共同的是將所有的接腳都連結(jié)到一個共同的Bus，這樣不但，這樣不但可以減少控制器的體積，已可以增加資料傳送的效率?？梢詼p少控制器的體積，已可以增加資料傳送的效率。 17.DDRII (Double Data Rate Synchronous DRAM，第，第二代同步雙倍速率動態(tài)隨機存取存儲器二代同步雙倍速率動態(tài)隨機存取存儲器) DDRII 是是DDR原有的原有的S

33、LDRAM聯(lián)盟于聯(lián)盟于2019年解散后將既有的研年解散后將既有的研發(fā)成果與發(fā)成果與DDR整合之后的未來新標準。整合之后的未來新標準。DDRII的詳細的詳細規(guī)格目前尚未確定。規(guī)格目前尚未確定。 圖圖8.3.1 SRAM的結(jié)構(gòu)框圖的結(jié)構(gòu)框圖一、一、 基本存儲單元基本存儲單元WiDD符號符號VCCWiDDI/OR / W123T2T3T4T5T6QQT1字線字線數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線介紹基本存儲單元的工作原理介紹基本存儲單元的工作原理:VCCWiDDI/OR / W123T2T3T4T5T6QQT1字線字線數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線VCCT2T1T3T4 由增強型由增強型 NMOS管管T1、 T2、

34、T3和和T4 構(gòu)成一個基本構(gòu)成一個基本 R-S觸發(fā)器，它觸發(fā)器，它是存儲信息的是存儲信息的基本單元。而基本單元。而T5和和T6是門控是門控管，由字線管，由字線Wi控制其導通或控制其導通或截止：截止：Wi1則導通，否則則導通，否則截止。截止。 門控管門控管T5和和T6導導通時，通時，“讀讀”、“寫寫操作由讀寫控制端操作由讀寫控制端R/W控制：控制：VCCWiDDI/OR / W123T2T3T4T5T6QQT1VCCT2T1T3T4數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線字字線線123123R/W=0時，時，1、3門門打開，數(shù)據(jù)由打開，數(shù)據(jù)由I/O端送入存儲器，完端送入存儲器，完成寫操作；反之，成寫操作；反之，

35、R/W=1時，時，1、3門門關閉，關閉，2門打開，門打開，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)由I/O線讀出。線讀出。D1W3W2W1W0地地址址譯譯碼碼器器讀寫讀寫 及及 輸入輸入/ /輸出控制輸出控制I / O1I / O0CSR / WA0A1D1D0D0存存儲儲矩矩陣陣二、二、 存儲器的整體結(jié)構(gòu)存儲器的整體結(jié)構(gòu) RAM的電路符號：的電路符號：An-1A0R/WCSD0Dm-12nmRAM組件及其連接組件及其連接 常用常用RAM組件的類型很多，以下介紹組件的類型很多，以下介紹兩種：兩種：RAM2114和和RAM6116。 RAM2114共有共有10根地址線，根地址線，4根數(shù)據(jù)線。根數(shù)據(jù)線。故其容量為：故其容量為：

36、1024字字4位又稱為位又稱為1K 4）RAM6116的容量為：的容量為：2048字字8位位 （又稱為（又稱為2K 8） RAM2114、2116的管腳圖的管腳圖123456789181716151413121110A2A1A0A3A4A5A6A7A8A9CSGNDVCCD3D2D1D0R / WRAM 2114 管腳圖管腳圖2345678910232221201918171615A0A1D0A3A4A5A6A9A10CSGNDVCCD3D2D1D4RAM 6116 管腳圖管腳圖A2A711112141324A8D5D6D7RDWR8.4 存儲器容量的擴展存儲器容量的擴展三種方式三種方式:位擴

37、展、字擴展和字位同時擴展。位擴展、字擴展和字位同時擴展。位擴展：存儲器的字數(shù)不變，每個字的位位擴展：存儲器的字數(shù)不變，每個字的位數(shù)需要增加。數(shù)需要增加。RAM的地址線條數(shù)為的地址線條數(shù)為n，則該，則該RAM就有就有2n個字，位擴展地址線不用再增加。把若個字，位擴展地址線不用再增加。把若干片位數(shù)相同的干片位數(shù)相同的RAM芯片地址線共用，芯片地址線共用，片選端片選端 共用，每個共用，每個RAM片的片的I/O端并行端并行輸出，即實現(xiàn)了位擴展。輸出，即實現(xiàn)了位擴展。CE1D7A9A0R/W CSD1D3 D2D0A9A0R/W CSD1D3 D2D0. . . . .D6 D5 D4D1D3 D2D0

38、.CSR/WA0A91K4 (2)1K4 (1)將將10244RAM 擴展到擴展到10248RAM例例字擴展字擴展2在在RAM的數(shù)據(jù)位數(shù)滿足要求而字數(shù)達不到要求時，需的數(shù)據(jù)位數(shù)滿足要求而字數(shù)達不到要求時，需字擴展。字數(shù)要增加，地址線就要做相應增加。字擴展。字數(shù)要增加，地址線就要做相應增加。方法：各片方法：各片RAM對應的數(shù)據(jù)線聯(lián)接在一起；低位地對應的數(shù)據(jù)線聯(lián)接在一起；低位地址線也并聯(lián)接起來，而高位的地址線，需要擴展，址線也并聯(lián)接起來，而高位的地址線，需要擴展，通常經(jīng)過譯碼器譯碼，然后將其輸出按高低位接至通常經(jīng)過譯碼器譯碼，然后將其輸出按高低位接至各片的選片控制端。各片的選片控制端。片一片存儲容量總存儲容量44144KKN4片的片的10條條I/O線共用，擴展兩位高位地址線線共用，擴