Sekalaiset

Puolijohdemuistityypit ja -tekniikat

Puolijohdemuistityypit ja -tekniikat


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Puolijohdemuistia käytetään kaikissa elektroniikkakokoonpanoissa, joissa käytetään tietojenkäsittelytekniikkaa. Puolijohdemuisti on välttämätön elektroniikkakomponentti, jota tarvitaan mihin tahansa tietokonepohjaiseen piirilevykokoonpanoon.

Tämän lisäksi muistikortista on tullut yleinen tavara tietojen väliaikaiseen tallentamiseen - kaikkeen tiedostojen siirtämiseen käytetyistä kannettavista flash-muistikorteista kameroissa, matkapuhelimissa ja vastaavissa käytettäviin puolijohdekortteihin.

Puolijohdemuistin käyttö on kasvanut, ja näiden muistikorttien koko on kasvanut, kun tarvitaan suurempia ja suurempia tallennustiloja.

Puolijohdemuistin kasvavien tarpeiden tyydyttämiseksi käytetään monia tyyppejä ja tekniikoita. Kysynnän kasvaessa otetaan käyttöön uusia muistitekniikoita ja nykyisiä tyyppejä ja tekniikoita kehitetään edelleen.

Saatavilla on useita erilaisia ​​muistitekniikoita - kukin sopii eri sovelluksiin. Nimiä, kuten ROM, RAM, EPROM, EEPROM, Flash-muisti, DRAM, SRAM, SDRAM, sekä F-RAM ja MRAM, on saatavana, ja uusia tyyppejä kehitetään parantamaan suorituskykyä.

Termejä, kuten DDR3, DDR4, DDR5 ja monia muita, nähdään, ja ne viittaavat erityyppisiin SDRAM-puolijohdemuisteihin.

Tämän lisäksi puolijohdelaitteita on saatavana monissa muodoissa - piirilevyjä piirilevykokoonpanoon, USB-muistikortteja, Compact Flash -kortteja, SD-muistikortteja ja jopa SSD-kiintolevyjä. Puolijohdemuisti on jopa sisällytetty moniin mikroprosessorisiruihin sisäisenä muistina.

Puolijohdemuisti: päätyypit

Puolijohdetekniikassa voidaan käyttää kahta päätyyppiä tai luokkaa. Nämä muistityypit tai -luokat erottavat muistin tavasta, jolla se toimii:

  • RAM - satunnaismuisti: Kuten nimistä voi päätellä, RAM-muisti (RAM) on puolijohdemuistitekniikan muoto, jota käytetään tietojen lukemiseen ja kirjoittamiseen missä tahansa järjestyksessä - toisin sanoen prosessorin vaatimalla tavalla. Sitä käytetään sellaisiin sovelluksiin kuin tietokone tai prosessorin muisti, johon muuttujat ja muut tallennetaan ja vaaditaan satunnaisesti. Tiedot tallennetaan ja luetaan monta kertaa tämän tyyppiseen muistiin ja sieltä.

    Satunnaismuistia käytetään valtavasti tietokonesovelluksissa, koska nykypäivän laskenta- ja prosessointitekniikka vaatii suuria määriä muistia, jotta ne voivat käsitellä nykyään käytettyjä muistinälkäisiä sovelluksia. Monen tyyppistä RAM-muistia, mukaan lukien SDRAM sen DDR3-, DDR4- ja pian DDR5-muunnoksilla, käytetään valtavasti.

  • ROM - vain luku -muisti: ROM on eräänlainen puolijohdemuistitekniikka, jota käytetään, kun tiedot kirjoitetaan kerran eikä niitä muuteta. Tämän vuoksi sitä käytetään silloin, kun tietoja on säilytettävä pysyvästi, vaikka virta katkaistaan ​​- monet muistitekniikat menettävät tiedot virran katkaisun jälkeen.

    Tämän seurauksena tämän tyyppistä puolijohdemuistiteknologiaa käytetään laajalti sellaisten ohjelmien ja tietojen tallentamiseen, joiden on selviydyttävä, kun tietokone tai prosessori sammutetaan. Esimerkiksi tietokoneen BIOS tallennetaan ROM-levylle. Kuten nimestä käy ilmi, tietoja ei voida helposti kirjoittaa ROM-levylle. ROM-levyllä käytetystä tekniikasta riippuen tietojen kirjoittaminen ROM-levylle voi aluksi vaatia erikoislaitteita. Vaikka tietoja on usein mahdollista muuttaa, tämä vahvistus vaatii erityislaitteiston poistamaan tiedot, jotka ovat valmiita kirjoittamaan uudet tiedot.

Kuten voidaan nähdä, nämä kaksi muistityyppiä ovat hyvin erilaisia, minkä seurauksena niitä käytetään hyvin eri tavoin.

Jokainen jäljempänä hahmoteltu puolijohdemuistiteknologia kuuluu johonkin näistä kahdesta tyypistä. jokaisella tekniikalla on omat etunsa ja sitä käytetään tietyllä tavalla tai tiettyyn sovellukseen.

Puolijohdemuistitekniikat

Saatavilla on laaja valikoima ROM- ja RAM-tyyppejä. Usein muistiteknologian yleisnimi sisältää alkukirjaimet RAM tai ROM, ja tämä antaa oppaan muistin yleisestä muodosta.

Kun tekniikka etenee nopeasti, paitsi vakiintuneet tekniikat etenevät eteenpäin SDRAM-tekniikan avulla siirtymällä DDR3: sta DDR4: ään ja sitten DDR5: een, mutta myös muistikorteissa käytetty Flash-muisti kehittyy samoin kuin muut tekniikat.

Tämän lisäksi uusia muistitekniikoita on tulossa näyttämölle ja ne ovat alkaneet vaikuttaa markkinoihin, jolloin prosessoripiirit voivat toimia tehokkaammin.

Eri muistityypit tai muistitekniikat on kuvattu alla:

  • DRAM: Dynaaminen RAM on eräänlainen satunnaismuisti. DRAM käyttää kondensaattoria kunkin tietobitin tallentamiseen, ja kunkin kondensaattorin varaustaso määrittää, onko kyseinen bitti looginen 1 vai 0.

    Nämä kondensaattorit eivät kuitenkaan pidä varaustaan ​​loputtomiin, ja siksi tiedot on päivitettävä säännöllisesti. Tämän dynaamisen päivityksen seurauksena se saa nimensä olevan dynaaminen RAM. DRAM on puolijohdemuisti, jota käytetään usein laitteissa, mukaan lukien henkilökohtaiset tietokoneet ja työasemat, joissa se muodostaa tietokoneen päämuistin. Puolijohdelaitteet ovat yleensä saatavana integroituina piireinä käytettäväksi piirilevykokoonpanossa pintakiinnityslaitteiden muodossa tai harvemmin lyijykomponentteina.


  • EEPROM: Tämä on sähköisesti pyyhittävä ohjelmoitava vain luku -muisti. Tiedot voidaan kirjoittaa näihin puolijohdelaitteisiin ja ne voidaan poistaa sähköjännitteellä. Tätä sovelletaan tyypillisesti sirun poistotappiin. Kuten muutkin PROM-tyypit, EEPROM säilyttää muistin sisällön, vaikka virta katkaistaisiin. Myös muiden ROM-tyyppien tapaan EEPROM ei ole yhtä nopea kuin RAM.

  • EPROM: Tämä on pyyhittävä ohjelmoitava vain luku -muisti. Nämä puolijohdelaitteet voidaan ohjelmoida ja pyyhkiä myöhemmin. Tämä saavutetaan yleensä altistamalla itse puolijohdelaite ultraviolettivalolle. Jotta tämä tapahtuisi, EPROM-pakkauksessa on pyöreä ikkuna, jonka avulla valo pääsee laitteen piiin. Kun PROM on käytössä, tämä ikkuna on yleensä peitetty tarralla, varsinkin kun tietoja voidaan joutua säilyttämään pitkään.

    PROM tallentaa tietonsa varaukseksi kondensaattorille. Jokaiselle kennolle on varattu varauskondensaattori, joka voidaan lukea toistuvasti tarpeen mukaan. On kuitenkin havaittu, että lataus voi vuotaa monien vuosien kuluttua ja tiedot voivat kadota.

    Tämän tyyppistä puolijohdemuistia käytettiin kuitenkin laajalti sovelluksissa, joissa vaadittiin ROM-muoto, mutta joissa tietoja oli vaihdettava säännöllisesti, kuten kehitysympäristössä tai joissa määrät olivat pieniä.

  • Flash-muisti: Flash-muistia voidaan pitää EEPROM-tekniikan kehityksenä. Tiedot voidaan kirjoittaa siihen ja se voidaan poistaa, vaikkakin vain lohkoina, mutta tiedot voidaan lukea yksittäisiltä soluilta.

    Sirun alueiden poistamiseksi ja uudelleen ohjelmoimiseksi käytetään ohjelmointijännitteitä tasoilla, jotka ovat käytettävissä elektronisissa laitteissa. Se on myös haihtumaton, ja tämä tekee siitä erityisen hyödyllisen. Tämän seurauksena Flash-muistia käytetään laajalti monissa sovelluksissa, mukaan lukien USB-muistitikut, kompaktit Flash-muistikortit, SD-muistikortit ja nyt myös SSD-kiintolevyt tietokoneille ja monissa muissa sovelluksissa.


  • F-RAM: Ferrosähköinen RAM on satunnaismuistitekniikka, jolla on monia yhtäläisyyksiä tavalliseen DRAM-tekniikkaan. Suurin ero on, että se sisältää ferrosähköisen kerroksen tavallisemman dielektrisen kerroksen sijasta ja tämä tarjoaa sen haihtumattoman kyvyn. Koska F-RAM tarjoaa pysyvän ominaisuuden, se on Flashin suora kilpailija.

  • MRAM: Tämä on magneettiresistiivinen RAM tai magneettinen RAM. Se on haihtumaton RAM-muistitekniikka, joka käyttää magneettivaroja tietojen tallentamiseen sähkövarausten sijaan.

    Toisin kuin DRAM-tekniikat, jotka vaativat jatkuvaa sähkövirtaa tietojen eheyden ylläpitämiseksi, MRAM säilyttää tietoja myös virran ollessa pois päältä. Lisäetu on, että se vaatii vain vähän virtaa aktiiviseen toimintaan. Tämän seurauksena tästä tekniikasta voi tulla merkittävä toimija elektroniikkateollisuudessa nyt, kun tuotantoprosessit on kehitetty sen tuottamiseksi.


  • P-RAM / PCM: Tämäntyyppinen puolijohdemuisti tunnetaan vaiheenmuutos Random Access Memory, P-RAM tai vain Phase Change memory, PCM. Se perustuu ilmiöön, jossa kalkogenidilasilasien muoto on tila tai vaihe amorfisen tilan (korkea vastus) ja monikiteisen tilan (matala vastus) välillä. Yksittäisen solun tila on mahdollista havaita ja siten käyttää sitä tietojen tallentamiseen. Tällä hetkellä tällaista muistia ei ole laajalti kaupallistettu, mutta sen odotetaan olevan kilpailija flash-muistille.
  • TANSSIAISET: Tämä tarkoittaa ohjelmoitavaa vain luku -muistia. Se on puolijohdemuisti, johon voi kirjoittaa tietoja vain kerran - sille kirjoitetut tiedot ovat pysyviä. Nämä muistit ostetaan tyhjässä muodossa ja ne ohjelmoidaan erityisellä PROM-ohjelmoijalla.

    Tyypillisesti PROM koostuu joukosta sulakkeita, joista jotkut "puhalletaan" ohjelmointiprosessin aikana tarvittavan datamallin aikaansaamiseksi.

  • SDRAM: Synkroninen DRAM. Tämän tyyppinen puolijohdemuisti voi toimia nopeammin kuin perinteinen DRAM. Se on synkronoitu prosessorin kellon kanssa ja pystyy pitämään kaksi muistiosoiteryhmää auki samanaikaisesti. Siirtämällä tietoja vuorotellen yhdestä osoitesarjasta ja sitten toisesta, SDRAM vähentää ei-synkroniseen RAM-muistiin liittyviä viiveitä, joiden on suljettava yksi osoitepankki ennen seuraavan avaamista.

    SDRAM-tuoteperheessä on useita erityyppisiä muistitekniikoita. Näihin viitataan kirjaimilla DDR - Double Data Rate. DDR4 on tällä hetkellä uusin tekniikka, mutta tätä seuraa pian DDR5, joka tarjoaa merkittäviä parannuksia suorituskykyyn.


  • SRAM: Staattinen satunnaismuisti. Tämä puolijohdemuistin muoto saa nimensä siitä, että toisin kuin DRAM, tietoja ei tarvitse päivittää dynaamisesti.

    Nämä puolijohdelaitteet pystyvät tukemaan nopeampia luku- ja kirjoitusaikoja kuin DRAM (tyypillisesti 10 ns, kun DRAM on 60 ns), ja lisäksi sen sykliaika on paljon lyhyempi, koska sen ei tarvitse pysähtyä pääsyn välillä. Kuitenkin ne kuluttavat enemmän virtaa, ne ovat vähemmän tiheitä ja kalliimpia kuin DRAM. Tämän seurauksena SRAMia käytetään yleensä välimuistiin, kun taas DRAMia käytetään pääpuolijohdemuistiteknologiana.


Puolijohdemuistitekniikka kehittyy nopeasti vastaamaan elektroniikkateollisuuden jatkuvasti kasvavia tarpeita. Sen lisäksi, että itse tekniikkaa kehitetään, investoidaan huomattavasti tutkimusta uuden tyyppisiin puolijohdemuistitekniikoihin.

Tällä hetkellä käytössä olevien muistitekniikoiden osalta SDRAM-versioita, kuten DDR4, kehitetään edelleen tarjoamaan DDR5, joka tarjoaa merkittäviä suorituskyvyn parannuksia. Aikanaan DDR5 kehitetään tarjoamaan seuraavan sukupolven SDRAM.

Kodin ympärillä näkyy muita muistimuotoja USB-muistitikkujen, Compact Flash-, CF- tai SD-muistikorttien muodossa kameroille ja muille sovelluksille sekä SSD-kiintolevyille tietokoneille.

Puolijohdelaitteita on saatavana monenlaisissa muodoissa vastaamaan erilaisia ​​piirilevykokoonpanoja ja muita tarpeita.


Katso video: Lisää muistia pöytäkoneeseen (Heinäkuu 2022).


Kommentit:

  1. Gayle

    Juuri mitä tarvitset. Mielenkiintoinen aihe, osallistun.

  2. Taye

    On sääli, että mikään en voi auttaa sinua. Toivon, että saat apua täällä. Älä epätoivoinen.

  3. Egidius

    Yes, it is answer intelligibility

  4. Ranit

    Jos et pidä siitä, älä lue!



Kirjoittaa viestin