第8章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器hppt課件

1、內(nèi)容提要內(nèi)容提要半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類(lèi)與主要技術(shù)指標(biāo)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類(lèi)與主要技術(shù)指標(biāo)只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROM的結(jié)構(gòu)和工作原理的結(jié)構(gòu)和工作原理隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM的結(jié)構(gòu)和工作原理的結(jié)構(gòu)和工作原理存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展方法存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展方法數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)用教程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)用教程隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 Rand Access Memory(RAM)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 Static RAM(SRAM)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 Dynamic RAM(DRAM)只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器 Read-Only Memory(ROM)可編程只讀存儲(chǔ)器可編程只讀

2、存儲(chǔ)器 Programmable Read-Only Memory (PROM) 紫外線可擦除只讀存儲(chǔ)器紫外線可擦除只讀存儲(chǔ)器 Erasable PROM (EPROM)電可擦除只讀存儲(chǔ)器電可擦除只讀存儲(chǔ)器 Electrically EPROM (E2 PROM)快閃存儲(chǔ)器快閃存儲(chǔ)器 Flash Memory 雙雙 語(yǔ)語(yǔ) 對(duì)對(duì) 照照 數(shù)字信息在運(yùn)算或處理過(guò)程中，需要進(jìn)行大量的數(shù)字信息在運(yùn)算或處理過(guò)程中，需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，由此應(yīng)有專(zhuān)門(mén)的存儲(chǔ)器。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，由此應(yīng)有專(zhuān)門(mén)的存儲(chǔ)器。 存儲(chǔ)器一般是由許多觸發(fā)器或其它記憶元件構(gòu)成存儲(chǔ)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(chǔ)一系列二進(jìn)制數(shù)碼的器

3、件。的用以存儲(chǔ)一系列二進(jìn)制數(shù)碼的器件。 存儲(chǔ)器的種類(lèi)很多，其中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是大規(guī)存儲(chǔ)器的種類(lèi)很多，其中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)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(hù)容易等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字設(shè)備中體積小、操作方便、維護(hù)容易等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。得到廣泛應(yīng)用。8.1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器概述半導(dǎo)體存儲(chǔ)器概述 8.1.1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類(lèi)：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類(lèi)：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(xiě)能力的不同，分為按讀、寫(xiě)能力的不同，分為RAM和和ROM。8.1.2存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)存儲(chǔ)器的技術(shù)

4、指標(biāo)1.存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)器存放數(shù)據(jù)的多少，即存儲(chǔ)單元的總數(shù)。存儲(chǔ)器存放數(shù)據(jù)的多少，即存儲(chǔ)單元的總數(shù)。 存儲(chǔ)單元通常以存儲(chǔ)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(gè)字有若干位數(shù)據(jù)，每位數(shù)據(jù)各自存放在一個(gè)存儲(chǔ)個(gè)字有若干位數(shù)據(jù)，每位數(shù)據(jù)各自存放在一個(gè)存儲(chǔ)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(chǔ)容量表示方法：字位，如存儲(chǔ)容量表示方法：字位，如存儲(chǔ)容量表示方法：字位，如存儲(chǔ)容量表示方法：字位，如某個(gè)存儲(chǔ)器有某個(gè)存儲(chǔ)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(gè)字線，個(gè)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(chǔ)容量為根位線，其存儲(chǔ)容量為4K8=32KB。 2.存取時(shí)間存取時(shí)間 訪問(wèn)一次存儲(chǔ)器對(duì)指定單元寫(xiě)入或讀出所需訪問(wèn)一次存儲(chǔ)器對(duì)指定單元寫(xiě)入或讀出所需要的時(shí)間，一般為十幾納秒至幾百納秒。最大存要的時(shí)間，一般為十幾納秒至幾百納秒。最大存取時(shí)間越小，存儲(chǔ)器芯片的工作速度也就越快。取時(shí)間越小，存儲(chǔ)器芯片的工作速度也就越快。1.特點(diǎn)：特點(diǎn)：只讀存儲(chǔ)器，在元件正常工作的情況下，其中的代碼只讀存儲(chǔ)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(chǔ)的內(nèi)容固定不變。因此，只與數(shù)據(jù)將永久保存其存儲(chǔ)的內(nèi)容固定不變。因此，只能讀出，不能隨時(shí)寫(xiě)入。能讀出，不能隨時(shí)寫(xiě)入。R

6、ead Only Memory8.2 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器( ROM )ROM的用途：的用途： 一般應(yīng)用于一般應(yīng)用于PC系統(tǒng)的程序碼、主機(jī)板上的系統(tǒng)的程序碼、主機(jī)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(chǔ)器：一次性可編程只讀存儲(chǔ)器Programmble ROM使用前，用戶(hù)一次性寫(xiě)入數(shù)據(jù)，不得改寫(xiě)。使用前，用戶(hù)一次性寫(xiě)入數(shù)據(jù)，不得改寫(xiě)。ROM的種類(lèi)：的種類(lèi)：MROM：掩模只讀存儲(chǔ)器：掩模只讀存儲(chǔ)器 （Masked ROM制造時(shí)固制造時(shí)固化數(shù)據(jù)，工作中只讀，得不改寫(xiě)。化數(shù)據(jù)，工作中只讀，得不改寫(xiě)

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

8、PROM的擦的擦寫(xiě)特點(diǎn)，擦除速度快得多，擦寫(xiě)次數(shù)達(dá)上千次。寫(xiě)特點(diǎn)，擦除速度快得多，擦寫(xiě)次數(shù)達(dá)上千次。 ROM主要由地址譯碼器、存儲(chǔ)矩陣和輸出緩沖器主要由地址譯碼器、存儲(chǔ)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(yīng)的控制信號(hào)，利用這將輸入的地址代碼譯成相應(yīng)的控制信號(hào)，利用這個(gè)控制信號(hào)從存儲(chǔ)矩陣中尋址，以便能把其中的數(shù)據(jù)個(gè)控制信號(hào)從存儲(chǔ)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(chǔ)矩陣存儲(chǔ)矩陣由許多存儲(chǔ)單元排列而成。每個(gè)單元能存放由許多存儲(chǔ)單元排列而成。每個(gè)單元能存放1位二值代碼位二值

9、代碼0或或1）。每一個(gè)或每一組存儲(chǔ)單）。每一個(gè)或每一組存儲(chǔ)單元有一個(gè)對(duì)應(yīng)的地址代碼。存儲(chǔ)單元可由二極管、元有一個(gè)對(duì)應(yīng)的地址代碼。存儲(chǔ)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(mén)組成，用于提高存儲(chǔ)器的帶負(fù)載能由三態(tài)門(mén)組成，用于提高存儲(chǔ)器的帶負(fù)載能力，并實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出狀態(tài)的三態(tài)控制，以便與系統(tǒng)力，并實(shí)現(xiàn)對(duì)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(gè)字存儲(chǔ)單元；個(gè)字存儲(chǔ)單元； D7D0： 雙向數(shù)據(jù)信號(hào)輸入輸出引腳；雙向數(shù)據(jù)信號(hào)輸入輸出引腳； ：片選信號(hào)：片選信

10、號(hào) ：數(shù)據(jù)輸出允許控制信號(hào)引腳：數(shù)據(jù)輸出允許控制信號(hào)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(zhuān)用裝置上進(jìn)行寫(xiě)操作；電源，用于在專(zhuān)用裝置上進(jìn)行寫(xiě)操作； GND：地。：地。CEOE24個(gè)引腳：個(gè)引腳：2716型型EPROM工作方式工作方式 4.操作時(shí)序操作時(shí)序8.2.2掩模只讀存儲(chǔ)器掩模只讀存儲(chǔ)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(duì)

11、應(yīng)，譯碼輸出對(duì)應(yīng)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(dāng)當(dāng)A1A0=01，對(duì)應(yīng)，對(duì)應(yīng)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(gè)二極管會(huì)導(dǎo)通，個(gè)二極管會(huì)導(dǎo)通，使使D3、 D1、 D0 全為全為1，而，而D2為為0。假設(shè)。假設(shè) ， 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(dāng)作變量，當(dāng)作變量，則則ROMROM的每一個(gè)輸

12、出可以的每一個(gè)輸出可以看作是看作是W0W0 W3 W3相相 “ “或或”如：如：0101310232133WWDWWDWWWDWWD運(yùn)用運(yùn)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(chǔ)單元存儲(chǔ) “0”，無(wú)無(wú) MOS 管的管的單元存儲(chǔ)單元存儲(chǔ) “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(shí)全部存儲(chǔ)，在出廠時(shí)全部存儲(chǔ) “1”，用戶(hù)可根據(jù)需要將某些單元改寫(xiě)為用戶(hù)可根據(jù)需要將某些單元改寫(xiě)為 “0”,然而只能改然而只能改寫(xiě)一次，稱(chēng)其為寫(xiě)一次，稱(chēng)其

13、為 PROM。 若將熔絲燒斷，該單若將熔絲燒斷，該單元?jiǎng)t變成元?jiǎng)t變成“0”。顯然，。顯然，一旦燒斷后不能再恢復(fù)。一旦燒斷后不能再恢復(fù)。8.2.3可編程只讀存儲(chǔ)器可編程只讀存儲(chǔ)器PROM PROM 中的內(nèi)容只能寫(xiě)一次，有時(shí)仍嫌不方便，中的內(nèi)容只能寫(xiě)一次，有時(shí)仍嫌不方便，于是又發(fā)展了一種可以改寫(xiě)多次的于是又發(fā)展了一種可以改寫(xiě)多次的 ROM，簡(jiǎn)稱(chēng)，簡(jiǎn)稱(chēng) EPROM。它所存儲(chǔ)的信息可以用紫外線或。它所存儲(chǔ)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(chǔ)器可擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器 EPROM8.2.5 電信號(hào)擦除可編程

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

15、。使用時(shí)，根據(jù)輸入的地址。使用時(shí)，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(chēng)為就可在輸出端得到所需的函數(shù)值，這就稱(chēng)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(yīng)存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容即最終的目的編碼作為相應(yīng)存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容即可。可。3.用用ROM實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)譯譯碼碼器器ABCW7W0W6W5W4W3W2W1F1F2F3CBACABF1A2A1A0CBACBAABCF2BCACABF3【例【例8.2.1】試用設(shè)計(jì)】試用設(shè)計(jì)個(gè)八段字符顯示的譯個(gè)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(xiě)存儲(chǔ)器又稱(chēng)隨機(jī)存儲(chǔ)器。讀寫(xiě)存儲(chǔ)器又稱(chēng)隨機(jī)存儲(chǔ)器。 讀寫(xiě)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是：在工作過(guò)程中，既讀寫(xiě)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是：在工作過(guò)程中，既可從存儲(chǔ)器的任意單元讀出信息，又可以把可從存儲(chǔ)器的任意單元讀出信息，又可以把外界信息寫(xiě)入任意單元，因此它被稱(chēng)為隨機(jī)外界信息寫(xiě)入任意單元，因此它被稱(chēng)為隨機(jī)存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱(chēng)存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱(chēng) RAM 。Random Access Memory. RAM 按功能可分為按功能可分為 靜態(tài)、動(dòng)態(tài)兩類(lèi)；靜態(tài)、動(dòng)態(tài)兩類(lèi)； 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(jī)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器( RAM )RAM的用途是：的用途是： 電腦開(kāi)機(jī)

17、時(shí)，操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的所有正在運(yùn)行電腦開(kāi)機(jī)時(shí)，操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的所有正在運(yùn)行的數(shù)據(jù)和程序都會(huì)放置其中，并且隨時(shí)可以對(duì)存放在的數(shù)據(jù)和程序都會(huì)放置其中，并且隨時(shí)可以對(duì)存放在里面的數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)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(huì)自動(dòng)清空掉，并且再也無(wú)法恢復(fù)。程序都會(huì)自動(dòng)清空掉，并且再也無(wú)法恢復(fù)。 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(jī)存取存儲(chǔ)器），靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）

18、 靜態(tài)，指的是內(nèi)存里面的數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)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(zhǎng)駐其中而不需要隨時(shí)進(jìn)行存取。每隨時(shí)進(jìn)行存取。每6顆電子管組成一個(gè)位存儲(chǔ)單元，顆電子管組成一個(gè)位存儲(chǔ)單元，因?yàn)闆](méi)有電容器，因此無(wú)須不斷充電即可正常運(yùn)作，因?yàn)闆](méi)有電容器，因此無(wú)須不斷充電即可正常運(yùn)作，因此它可以比一般的動(dòng)態(tài)隨機(jī)處理內(nèi)存處理速度更快因此它可以比一般的動(dòng)態(tài)隨機(jī)處理內(nèi)存處理速度更快更穩(wěn)定，往往用來(lái)做高速緩存。更穩(wěn)定，往往用來(lái)做高速緩存。 01.DRAMDynamic RAM，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器），動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器） 一個(gè)電子管與一個(gè)電容器組成一個(gè)位存儲(chǔ)單元，一個(gè)電子管與一個(gè)電容器組成一個(gè)位存儲(chǔ)單元，DRAM

19、將每個(gè)內(nèi)存位作為一個(gè)電荷保存在位存儲(chǔ)單元將每個(gè)內(nèi)存位作為一個(gè)電荷保存在位存儲(chǔ)單元中，用電容的充放電來(lái)做儲(chǔ)存動(dòng)作，但因電容本身有中，用電容的充放電來(lái)做儲(chǔ)存動(dòng)作，但因電容本身有漏電問(wèn)題，因此必須每幾微秒就要刷新一次，否則數(shù)漏電問(wèn)題，因此必須每幾微秒就要刷新一次，否則數(shù)據(jù)會(huì)丟失。存取時(shí)間和放電時(shí)間一致，約為據(jù)會(huì)丟失。存取時(shí)間和放電時(shí)間一致，約為24ms。因。因?yàn)槌杀颈容^便宜，通常都用作計(jì)算機(jī)內(nèi)的主存儲(chǔ)器。為成本比較便宜，通常都用作計(jì)算機(jī)內(nèi)的主存儲(chǔ)器。 04.FPM DRAMFast Page Mode DRAM，快速頁(yè)切，快速頁(yè)切換模式動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）換模式動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)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(shí)代和時(shí)代和PENTIUM時(shí)代的初期，時(shí)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(fù)擔(dān)。它采用雙器中，有效降低繪圖顯示芯片的工作負(fù)擔(dān)。它采用雙數(shù)據(jù)口設(shè)計(jì)，其中一個(gè)數(shù)據(jù)口是并行式的數(shù)據(jù)輸出入數(shù)據(jù)口設(shè)計(jì)，其中一個(gè)數(shù)據(jù)口是并行式的數(shù)據(jù)輸出入口，另一個(gè)是串行式的數(shù)據(jù)輸出口。多用于高級(jí)顯卡口，另一個(gè)是串行式的數(shù)據(jù)輸出

21、口。多用于高級(jí)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(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）據(jù)輸出動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器） 這是繼這是繼FPM之后出現(xiàn)的一種存儲(chǔ)器，一般為之后出現(xiàn)的一種存儲(chǔ)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(shí)必須輸出行地址和列地址并使其穩(wěn)定一數(shù)據(jù)時(shí)必須輸出行地址和列地址并使其穩(wěn)定一段時(shí)間，然后才能讀寫(xiě)有效的數(shù)據(jù)，而下一個(gè)段時(shí)間，然后才能讀寫(xiě)有效的數(shù)據(jù)，而下一個(gè)BIT的地的地址必須等待這次讀寫(xiě)操作完成才能輸出。因此它可以址必須等待

22、這次讀寫(xiě)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(shí)間，其存取速度一般比大大縮短等待輸出地址的時(shí)間，其存取速度一般比FPM模式快模式快15%左右。它一般應(yīng)用于中檔以下的左右。它一般應(yīng)用于中檔以下的Pentium主板標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存，后期的主板標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存，后期的486系統(tǒng)開(kāi)始支持系統(tǒng)開(kāi)始支持EDO DRAM，到，到96年后期，年后期，EDO DRAM開(kāi)始執(zhí)行。開(kāi)始執(zhí)行。 06.BEDO DRAMBurst Extended Data Out DRAM，爆發(fā)式延伸數(shù)據(jù)輸出動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）爆發(fā)式延伸數(shù)據(jù)輸出動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)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(gè)地址計(jì)數(shù)器來(lái)追蹤下一個(gè)地址。它在芯片上增加了一個(gè)地址計(jì)數(shù)器來(lái)追蹤下一個(gè)地址。它是突發(fā)式的讀取方式，也就是當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)地址被送它是突發(fā)式的讀取方式，也就是當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)地址被送出后，剩下的三個(gè)數(shù)據(jù)每一個(gè)都只需要一個(gè)周期就能出后，剩下的三個(gè)數(shù)據(jù)每一個(gè)都只需要一個(gè)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(jī)存取存儲(chǔ)器），窗口隨機(jī)存取存儲(chǔ)器） 韓國(guó)韓國(guó)Samsung公司開(kāi)發(fā)的內(nèi)存模式，是公司開(kāi)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(duì)較快，另外還提供了區(qū)塊搬移功能度相對(duì)較快，另外還提供了區(qū)塊搬移功能BitBlt），），可應(yīng)用于專(zhuān)業(yè)繪圖工作上。可應(yīng)用于專(zhuān)業(yè)繪圖工作上。 07.MDRAMMulti-Bank DRAM，多插槽動(dòng)態(tài)隨機(jī)存，多插槽動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）取存儲(chǔ)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(gè)類(lèi)別不同的小儲(chǔ)存庫(kù)分成數(shù)個(gè)類(lèi)別不同的小儲(chǔ)存庫(kù) (BANK)，也即由數(shù)個(gè)屬，也即由數(shù)個(gè)屬立的小單位矩陣所構(gòu)成，每個(gè)儲(chǔ)存庫(kù)之間以高于外部立的小單位矩陣所構(gòu)成，每個(gè)儲(chǔ)存庫(kù)之間以高于外部的資料速度相互連接，一般應(yīng)用于高速顯示卡或加速的資料速度相互連接，一般應(yīng)用于高速顯示卡或加速卡中，也有少數(shù)主機(jī)板用于卡中，也有少數(shù)主機(jī)板用于L2高速緩存中。高速緩存中。 10.SDRAMSynchronous DRAM，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）取存儲(chǔ)器） 這是一種與這是一種與CPU實(shí)現(xiàn)外頻實(shí)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(jì)算機(jī)的性能和效率。因此可提升計(jì)算機(jī)的性能和效率。 09.RDRAMRambus DRAM，高頻動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存，高頻動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）儲(chǔ)器） Rambus公司獨(dú)立設(shè)計(jì)完成的一種內(nèi)存模式，速公司獨(dú)立設(shè)計(jì)完成的一種內(nèi)存模式，速度一般可以達(dá)到度一般可以達(dá)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(dāng)大的改變，因但使用該內(nèi)存后內(nèi)存控制器需要作相當(dāng)大的改變，因此它們一般應(yīng)用于專(zhuān)業(yè)的圖形加速適配卡或者電視游此它們一般應(yīng)用于專(zhuān)業(yè)的圖形加速適配卡或者電視游戲機(jī)的視頻內(nèi)存中。戲機(jī)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(jī)存取存儲(chǔ)器）式靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器） 一般的一般的SRAM是非同步的，是非同步的，為了適應(yīng)為了適應(yīng)CPU越來(lái)越快的速度，需要使它的工作時(shí)脈越來(lái)越快的速度，需要使它的工作時(shí)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(jī)存取存儲(chǔ)器）隨機(jī)存取存儲(chǔ)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(gè)別地取回或修改存取的為基本存取單位，個(gè)別地取回或修改存取的資料，減少內(nèi)存整體讀寫(xiě)的次數(shù)，另外還針對(duì)繪圖需資料，減少內(nèi)存整體讀寫(xiě)的次數(shù)，另外還針對(duì)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(dòng)二倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)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(diǎn)：其一，速度比有兩大特點(diǎn)：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(shí)鎖定回：延時(shí)鎖定回路提供一個(gè)數(shù)據(jù)濾波信號(hào)。這是目前內(nèi)存市場(chǎng)上的路提供一個(gè)數(shù)據(jù)濾波信號(hào)。這是目前內(nèi)存市場(chǎng)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(jī)存取存儲(chǔ)器）態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器） CPU外頻速度的迅猛提升對(duì)與其外頻速度的迅猛提升對(duì)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?yàn)樗梢猿蔀楸厝坏倪x擇，因?yàn)樗梢杂行У匮娱L(zhǎng)存取時(shí)脈，從而有效提高訪問(wèn)速度。有效地延長(zhǎng)存取時(shí)脈，從而有效提高訪問(wèn)速度。 16.CDRAMCACHED DRAM，同步緩存動(dòng)態(tài)隨機(jī)，同步緩存動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）存取存儲(chǔ)器） 這是三菱電氣公司首先研制的專(zhuān)利技術(shù)，這是三菱電氣公司首先研制的專(zhuān)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(gè)一個(gè)SRAM作為二級(jí)作為二級(jí)CACHE使用。當(dāng)前，幾乎所有使用。當(dāng)前，幾乎所有的的CPU都裝有一級(jí)都裝有一級(jí)CACHE來(lái)提高效率，隨著來(lái)提高效率，隨著CPU時(shí)時(shí)鐘頻率的成倍提高，鐘頻率的

31、成倍提高，CACHE不被選中對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)不被選中對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響將會(huì)越來(lái)越大，而生的影響將會(huì)越來(lái)越大，而CACHE DRAM所提供的所提供的二級(jí)二級(jí)CACHE正好用以補(bǔ)充正好用以補(bǔ)充CPU一級(jí)一級(jí)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(dòng)態(tài)隨機(jī)，同步鏈環(huán)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）存取存儲(chǔ)器） 這是一種擴(kuò)展型這是一種擴(kuò)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(jìn)同步電路的同時(shí)，還改進(jìn)了邏輯控制電增加了更先進(jìn)同步電路的同時(shí)，還改進(jìn)了邏輯控制電路，不過(guò)由于技術(shù)顯示，投入實(shí)用的難度不小。路，不過(guò)由

32、于技術(shù)顯示，投入實(shí)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(biāo)準(zhǔn)之一，由流內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)之一，由Rambus 公司所設(shè)計(jì)發(fā)展出來(lái)，公司所設(shè)計(jì)發(fā)展出來(lái)，是將所有的接腳都連結(jié)到一個(gè)共同的是將所有的接腳都連結(jié)到一個(gè)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。可以減少控制器的體積，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(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器二代同步雙倍速率動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)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(lái)新標(biāo)準(zhǔn)。整合之后的未來(lái)新標(biāo)準(zhǔn)。DDRII的詳細(xì)的詳細(xì)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(chǔ)單元基本存儲(chǔ)單元WiDD符號(hào)符號(hào)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(chǔ)單元的工作原理介紹基本存儲(chǔ)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(qiáng)型由增強(qiáng)型 NMOS管管T1、 T2、

34、T3和和T4 構(gòu)成一個(gè)基本構(gòu)成一個(gè)基本 R-S觸發(fā)器，它觸發(fā)器，它是存儲(chǔ)信息的是存儲(chǔ)信息的基本單元。而基本單元。而T5和和T6是門(mén)控是門(mén)控管，由字線管，由字線Wi控制其導(dǎo)通或控制其導(dǎo)通或截止：截止：Wi1則導(dǎo)通，否則則導(dǎo)通，否則截止。截止。 門(mén)控管門(mén)控管T5和和T6導(dǎo)導(dǎo)通時(shí)，通時(shí)，“讀讀”、“寫(xiě)寫(xiě)操作由讀寫(xiě)控制端操作由讀寫(xiě)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(shí)，時(shí)，1、3門(mén)門(mén)打開(kāi)，數(shù)據(jù)由打開(kāi)，數(shù)據(jù)由I/O端送入存儲(chǔ)器，完端送入存儲(chǔ)器，完成寫(xiě)操作；反之，成寫(xiě)操作；反之，

35、R/W=1時(shí)，時(shí)，1、3門(mén)門(mén)關(guān)閉，關(guān)閉，2門(mén)打開(kāi)，門(mén)打開(kāi)，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(xiě)讀寫(xiě) 及及 輸入輸入/ /輸出控制輸出控制I / O1I / O0CSR / WA0A1D1D0D0存存儲(chǔ)儲(chǔ)矩矩陣陣二、二、 存儲(chǔ)器的整體結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的整體結(jié)構(gòu) RAM的電路符號(hào)：的電路符號(hào)：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(lèi)型很多，以下介紹組件的類(lèi)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(chēng)為位又稱(chēng)為1K 4）RAM6116的容量為：的容量為：2048字字8位位 （又稱(chēng)為（又稱(chēng)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(chǔ)器容量的擴(kuò)展存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展三種方式三種方式:位擴(kuò)

37、展、字?jǐn)U展和字位同時(shí)擴(kuò)展。位擴(kuò)展、字?jǐn)U展和字位同時(shí)擴(kuò)展。位擴(kuò)展：存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)不變，每個(gè)字的位位擴(kuò)展：存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)不變，每個(gè)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(gè)字，位擴(kuò)展地址線不用再增加。把若個(gè)字，位擴(kuò)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(gè)共用，每個(gè)RAM片的片的I/O端并行端并行輸出，即實(shí)現(xiàn)了位擴(kuò)展。輸出，即實(shí)現(xiàn)了位擴(kuò)展。CE1D7A9A0R/W CSD1D3 D2D0A9A0R/W CSD1D3 D2D0. . . . .D6 D5 D4D1D3 D2D0

38、.CSR/WA0A91K4 (2)1K4 (1)將將10244RAM 擴(kuò)展到擴(kuò)展到10248RAM例例字?jǐn)U展字?jǐn)U展2在在RAM的數(shù)據(jù)位數(shù)滿足要求而字?jǐn)?shù)達(dá)不到要求時(shí)，需的數(shù)據(jù)位數(shù)滿足要求而字?jǐn)?shù)達(dá)不到要求時(shí)，需字?jǐn)U展。字?jǐn)?shù)要增加，地址線就要做相應(yīng)增加。字?jǐn)U展。字?jǐn)?shù)要增加，地址線就要做相應(yīng)增加。方法：各片方法：各片RAM對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線聯(lián)接在一起；低位地對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線聯(lián)接在一起；低位地址線也并聯(lián)接起來(lái)，而高位的地址線，需要擴(kuò)展，址線也并聯(lián)接起來(lái)，而高位的地址線，需要擴(kuò)展，通常經(jīng)過(guò)譯碼器譯碼，然后將其輸出按高低位接至通常經(jīng)過(guò)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(chǔ)容量總存儲(chǔ)容量44144KKN4片的片的10條條I/O線共用，擴(kuò)展兩位高位地址線線共用，擴(kuò)