SRAM存儲器調(diào)研報告_第1頁
SRAM存儲器調(diào)研報告_第2頁
SRAM存儲器調(diào)研報告_第3頁
SRAM存儲器調(diào)研報告_第4頁
SRAM存儲器調(diào)研報告_第5頁
已閱讀5頁,還剩1頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)一、基本概念和工作原理1、基本概念RAM (Random Access Memory隨機存貯器)是指通過可以隨機地、個別地對每個存儲單元進行訪問、訪問所需時間基本固定、且與存儲單元地址無關(guān)的可以讀寫的存儲器。SRAM是英文Static RAM的,即靜態(tài)隨機存取存儲器。它由晶體管組成,是一種具有靜止存取功能的,不需要刷新即能保存它內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)。但停機或斷電時,它們會丟掉信息1。2、工作原理SRAM一般由五大部分組成,即存儲單元陣列、地址譯碼器(包括行譯碼器和列譯碼器)、

2、靈敏放火器、控制電路和緩沖/驅(qū)動電路。存儲陣列中的每個存儲單元都與其它單元在行和列上共享電學(xué)連接,其中水平方向的連線稱為“字線”,而垂直方向的數(shù)據(jù)流入和流出存儲單元的連線稱為“位線”。通過輸入的地址可選擇特定的字線和位線,字線和位線的交叉處就是被選中的存儲單元,每一個存儲單元都是按這種方法被唯一選中,然后再對其進行讀寫操作2。(1)讀操作:假設(shè)準(zhǔn)備往右圖的6T存儲單元寫入“1”,先將某一組地址值輸入到行、列譯碼器中,選中特定的,然后使寫使能信號WE有效,將要寫入的數(shù)據(jù)“1”通過寫入變成“1”和“0”后分別加到選中單元的兩條位線BL,BLB上,此時選中單元的WL=1,晶體管N0,N5打開,把BL

3、,BLB上的分別送到Q,QB點,從而使Q=1,QB=0,這樣數(shù)據(jù)“1”就被鎖存在晶體管P2,P3,N3,N4構(gòu)成的中。寫入數(shù)據(jù)“0”的過程類似。(2)寫操作:SRAM的讀過程以讀“1”為例,通過譯碼器選中某列位線對BL,BLB進行預(yù)充電到電源電壓VDD,預(yù)充電結(jié)束后,再通過行譯碼器選中某行,則某一存儲單元被選中,由于其中存放的是“1”,則WL1、Q=1、QB=0。晶體管N4、N5導(dǎo)通,有電流經(jīng)N4、N5到地,從而使BLB電位下降,BL、BLB間電位產(chǎn)生電壓差,當(dāng)電壓差達到一定值后打開靈敏度放大器,對電壓進行放大,再送到輸出電路,讀出數(shù)據(jù)3。二、主要應(yīng)用和發(fā)展歷史1、主要應(yīng)用(1)SRAM的速度

4、快但昂貴,一般用小容量的SRAM作為更高速CPU和較低速DRAM 之間的(cache)。它有兩種規(guī)格:一種是固定在主板上的高速緩存(Cache Memory );另一種是插在卡槽上的COAST(Cache On A Stick)擴充用的高速緩存4。(2)在CMOS芯片1468l8的電路里,它的內(nèi)部也有較小容量的128字節(jié)SRAM,存儲我們所設(shè)置的配置。(3)為了加速CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)的傳送,自80486CPU起,在CPU的內(nèi)部也設(shè)計有高速緩存。2、發(fā)展歷史1976年,4kbSRAM問世。20世紀(jì)80年代末起,隨著GaAs和BICMOS工藝技術(shù)的快速發(fā)展,世界各大半導(dǎo)體公司都在開發(fā)利用CaAs和BI

5、CMOS工藝技術(shù),將其應(yīng)用于存儲器制造中,以此來提高SRAM的速度。1992年64M位隨機存儲器問世。英特爾開始采用8英寸晶圓。2001年,電子公司開發(fā)出一種用電量很低的4Mb快速SRAM。該芯片的電路寬度為0.18微米,速度提高了30%,同當(dāng)時市場上的芯片相比耗電量減少了一半。2002年,Intel英特爾公司的研究人員宣布制造出當(dāng)時全球最小的SRAM存儲芯片單元,尺寸僅為1平方微米。這些單元是存儲芯片的基本模塊,它們是使用英特爾下一代0.09微米(90納米)工藝制造的全功能SRAM設(shè)備的一部分。2008年,美國IBM公司、A以及紐約州立大學(xué)Albany分校的納米科學(xué)與工程學(xué)院(CNSE)等機

6、構(gòu)共同宣布,世界上首個22納米節(jié)點有效靜態(tài)隨機()研制成功。2011年臺積電宣布28nm制程工藝正式邁入量產(chǎn)階段,成為芯片代工行業(yè)首個量產(chǎn)28nm產(chǎn)品的廠商。2014年底,三星宣布了世界首個14nmFinFET3D晶體管進入量產(chǎn),標(biāo)志著半導(dǎo)體晶體管進入3D時代。2015年臺積電宣布已經(jīng)正式開始量產(chǎn)16nmFinFET工藝產(chǎn)品。三、優(yōu)勢和局限D(zhuǎn)RAM隔一段時間需要刷新電路,以防內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)即會消失,而SRAM不需要每隔一段時間刷新電路,因此其性能更好,效率更高。除此之外,SRAM速度較快,能耗較低。但是SRAM的集成度于DRAM低,相同存儲容量的情況下,DRAM體積更小,而SRAM體積較大,而

7、且SRAM的價格較高。綜上所述,與DRAM相比,(1)SRAM的優(yōu)點:不需要刷新電路、效率較高、速度較快、能耗較低。(2)缺點:集成度較低、價格較高。四、當(dāng)前行業(yè)發(fā)展和主要廠商1、當(dāng)前行業(yè)發(fā)展靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)多年來被廣泛應(yīng)用于各種場合。凡是需要快速存取數(shù)據(jù)的應(yīng)用,特別是在要求初始存取等待時間很短的情況下,都會考慮使用SRAM。歷史上SRAM存儲器市場曾經(jīng)幾度起伏,大多數(shù)時候,整個市場需求量會因為一個新的SRAM應(yīng)用而暴漲。例如,1995年P(guān)C快速增長的時候,SRAM作為CPU的緩存,因而其需求量大幅增長。1999年網(wǎng)絡(luò)市場,以及2003年手機市場的暴發(fā),也使SRAM存儲器市場出現(xiàn)

8、了同樣的情況。然而,在過去的幾年中,SRAM存儲器市場由于種種原因急劇萎縮。市場調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,SRAM主要被賽普拉斯、瑞薩、來揚等企業(yè)壟斷,并且整個市場近十年都是一個下降的趨勢。SRAM存儲器市場容量逐年下降。未來2-3年,SRAM市場將降至市場最低點,之后一些比較特殊的SRAM產(chǎn)品市場將維持在一個相對穩(wěn)定的市場規(guī)模5。2、主要廠商生產(chǎn)SRAM的主要廠商包括:賽普拉斯半導(dǎo)體公司、英特爾公司、三星集團、安森美半導(dǎo)體公司、臺灣聯(lián)笙電子股份有限公司、瑞薩電子株式會社、美國芯成半導(dǎo)體有限公司、來揚科技股份有限公司6。五、未來發(fā)展趨勢預(yù)測集成電路技術(shù)在過去的幾十年里得到了突飛猛進的發(fā)展,信息產(chǎn)業(yè)也得以快

9、速增長,而DRAM、SRAM 和Flash存儲器是信息產(chǎn)業(yè)的核心產(chǎn)品。但是DRAM、SRAM 和Flash存儲器都有其各自難以改變的缺點,目前世界各大半導(dǎo)體廠商,一方面在致力于成熟存儲器的大容量化、高速化、低電壓低功耗化,另一方面根據(jù)需要在原來成熟存儲器的基礎(chǔ)上開發(fā)各種特殊存儲器7。1、存儲器集成度不斷提高由于新一代操作系統(tǒng)以及很多與圖形圖像有關(guān)的軟件包都對內(nèi)存容量提出了更大的要求,促使各大半導(dǎo)體廠商不斷投入數(shù)以億計的巨資發(fā)展亞微米集成電路技術(shù),提高存儲器的集成度,不斷推出大容量化存儲器芯片。2、高速存儲器的發(fā)展隨著微處理器速度的飛速發(fā)展,存儲器的發(fā)展遠不能跟上微處理器速度的提高。為了適應(yīng)高速

10、CPU構(gòu)成高性能系統(tǒng)的需要,高速DRAM技術(shù)在不斷發(fā)展8。發(fā)展高速DRAM的途徑目前一般是把注意力集中在存儲器芯片的片外附加邏輯電路上,試圖在片外組織連續(xù)數(shù)據(jù)流來提高單付時間內(nèi)數(shù)據(jù)流量即增加存儲器的帶寬。3.存儲器的低工作電壓低功耗化采用低電壓集成電路技術(shù)后,芯片的功耗大幅度降低9,而且其工作速度并沒有明顯下降,這時電池的重量可以減輕40%,同時電池的壽命得以延長,系統(tǒng)發(fā)熱量降低,整個系統(tǒng)的體積也不斷減小。4、新型動態(tài)存儲器根據(jù)某些特定的需要,有些公司已開發(fā)出一些新型的動態(tài)存儲器:例如,為了提高掃描顯示和通信速度用于多處理機系統(tǒng)的雙端口SRAM,為了解決圖形顯示的帶寬瓶頸而設(shè)計的用于圖形卡的視

11、頻讀寫存儲器VRAM,為了改善Windows圖形用戶接口中圖形性能WRAM,可用于多處理器系統(tǒng)高速通信的FIFO存儲器等10。六、參考文獻1洪永強. 微機原理與接口技術(shù)M. 第3版. 北京:科學(xué)出版社,2017:52-53.2耿茜,沈國榮,李秀霞. 微機原理與接口技術(shù)M. 北京:國防工業(yè)出版社,2016:49-50.3王克義. 微機原理:結(jié)構(gòu)、編程與接口M. 第2版. 北京:清華大學(xué)出版社,2016:60-61.4王曉靜,葉磊. 微機原理與接口技術(shù)M. 第2版. 北京:北京郵電大學(xué)出版社,2017:45-46.5賽普拉斯推出全球首款32-Mbit和64-Mbit快速異步SRAMJ.電子與電腦,2010(07):77. 6BETSY VAN HEES.手機用PSRAM獲得發(fā)展動力日本供應(yīng)商共同支持新型存儲器技術(shù),異步SRAM是否會過時?J.中國集成電路,2003(05):19-20.7于紀(jì)波.半導(dǎo)體存儲器及發(fā)展趨勢J.山西經(jīng)濟管理干部學(xué)院學(xué)報,2002(02):48-49.8姚志

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論