Новый Сервис для глобального поиска ЭКБ
Продажа электронных компонентов оптом и в розницу
+7  ( 499 )  322-47-86
Пн-Пт 08:00 – 18:00 по МСК

  • Автоматизация и контроллеры
  • Аксессуары и прочее
  • Аудио и видео
  • Бытовая и домашняя электроника
  • Датчики
  • Диоды
  • Защитные компоненты
  • Измерительные приборы
  • Измерительные приборы и аксессуары
  • Инструменты и оборудование
  • Кабели и провода
  • Кабели, разъемы и клеммы
  • Конденсаторы
  • Корпуса и кожухи
  • Крепеж и аксессуары
  • Логика и цифровые устройства
  • Механика и компоненты РЭА
  • Микросхемы
  • Модули и платы
  • Оптоэлектроника
  • Пассивные компоненты
  • Паяльное оборудование и расходники
  • Переключатели и реле
  • Прочее
  • Радиочастотные компоненты
  • Разъемы
  • Резисторы
  • Реле
  • Светодиоды и индикаторы
  • Сетевое оборудование
  • Системы освещения
  • Терморегуляторы и термопары
  • Транзисторы
  • Трансформаторы и дроссели
  • Усилители и драйверы
  • Электропитание и аккумуляторы
  • Электротехника и автоматика
  • Элементы питания
Интерфейсы
Показать еще
Скрыть
201
402
603
805
RUB
ZooM. Электронные компоненты
Продажа электронных компонентов оптом и в розницу
  • Клапаны
+7  ( 499 )  322-47-86
Пн-Пт 08:00 – 18:00 по МСК

Принцип работы микросхемы памяти: основы и терминология

16.12.2024

В аналоговой электронике для временного хранения информации используются линии задержки. Для сохранения больших объемов записываемого сигнала использовались сначала виниловые, а затем оптические диски и магнитные ленты. Эти устройства успешно применяются и для хранения цифровой информации. Вместе с развитием цифровой программной электроники разрабатывались и усовершенствовались твердотельные хранители информации на базе интегральных микросхем. Сейчас эти компоненты успешно вытесняют все остальные носители цифровых данных. Вместе с экспертами «ЗУМ-СМД» рассмотрим виды микросхем памяти, их процесс работы и терминологию.

Содержание:

  1. Устройство интегральных компонентов памяти
  2. Усовершенствование и классификация микросхем памяти
  3. Виды микросхем памяти и терминология

Устройство интегральных компонентов памяти

С ростом интеграции микросхем появилась возможность создавать большие массивы ячеек памяти. Чем меньше запоминающая ячейка, тем большее их количество можно вместить на кристалле, а значит и объемнее информацию можно запомнить.

Самым простым и скоростным является сегмент динамической памяти. Он состоит из конденсатора и полупроводникового ключа — полевого транзистора. При обращении к ячейке памяти (считывании) информация содержимого ячейки опустошается (стирается). Поэтому следующим шагом процессора является ее восстановление (запись). В промежуточном шаге возможно изменение байта информации, но не всегда.

Принцип работы микросхемы памяти: основы и терминология

Статическая память в качестве элементарной ячейки содержит триггер из 2 и более транзисторов. Она требует постоянного напряжения питания для сохранности информации. Настоящей революцией стало изобретение флэш-памяти. Для записи кода используется заряд крошечной детали, который действует на изолированный затвор выходного каскада сегмента памяти. Молниеносно записанные данные быстро считываются и могут храниться десятилетиями без питания. Их технология изготовления стоит сравнительно недорого.

При работе процессора, микропроцессора или микроконтроллера ему очень часто требуется где-то сохранять информацию машинных кодов и данных ввода/вывода. Вот для этого и используется динамическая или статическая кэш-память. Чем больше байт она содержит, тем больше времени надо ее контроллеру, чтобы включить нужный адрес.

Чтобы процессор работал максимально оперативно, прямо на его кристалле создают многоуровневую кэш-память. Сегменты первого уровня содержат максимально высокоскоростные ключи с конденсаторами малой емкости. Объем такого хранилища делают небольшим. Кэш-память второго и третьего уровня более объемная, но менее скоростная. ОЗУ работает еще на меньшей скорости. Но чем больше ее размер, тем больше процессов может одновременно запустить CPU-устройство.

Статическая память по сравнению с динамической отличается такими качественными свойствами:

  • лучшая скорость записи/перезаписи;
  • большая экономичность;
  • не требуется постоянная регенерация (перезапись).

Зато статическая память нуждается в питании. Основной ее недостаток — большее число элементов в ячейке и, соответственно, стоимость ее будет всегда выше. Процессоры и микроконтроллеры содержат преимущественно статическую кэш-память.

Усовершенствование и классификация микросхем памяти

Первые процессоры были собраны на вакуумных лампах, а носители информации строились на ферритовых сердечниках и электромеханических реле. Но эти приборы были громоздкими и медленными с большим потреблением и тепловыделением. Усовершенствование процессоров по этим параметрам продолжается до сих пор. Оно касается перехода всех устройств, в том числе запоминающих, на интегральные компоненты.

Любому процессору и некоторым микропроцессорам и микроконтроллерам для реализаций разноплановых задач требуется одновременно несколько типов памяти.

Основные их виды выполняют такие функции:

  • ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) — временное сохранение данных шины машинных циклов, от записи информации до их считывания. Последнее обнуляет регистры динамической памяти. Поэтому, после каждого обращения к ячейкам оперативной памяти процессор заново вливает туда переработанную либо неизмененную информацию.
  • ППЗУ (программируемое постоянное запоминающее устройство) — используется, преимущественно, для хранения программ и неизменных данных, участвующих в системной работе. Устройства такого типа бывают без возможности стирания. Но для универсальности применения эти системы могут иметь свойство перезаписывания данных.
  • ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) — изделие для длительного хранения данных ввода/вывода. Для создания емких приборов используются оптические жесткие и гибкие диски совместно с микросхемами, которые являются буферами. Они систематизируют и ускоряют доступ к наиболее часто используемой информации. Гибридные жесткие диски содержат оптический диск с приводом и объемный набор микросхем памяти, а SSD-диски состоят только из полупроводниковых кристаллов.

Современные интегральные ПЗУ могут обладать большими емкостями при доступной стоимости. SSD-диски, выполненные на основе микросхем флэш-памяти, значительно превосходят по скорости обмена данных оптические устройства. ППЗУ тоже может быть выполнено с интегральными компонентами флэш-памяти.

Все же микросхемы, например, видеопамяти, отличаются параметрами от запоминающих чипов, используемых для вычисления или кэширования данных. Поэтому классификация микросхем памяти построена еще и по функционалу их применения. Также ОЗУ может быть статическая или динамическая в зависимости от типа микропроцессора/микроконтроллера.

Виды микросхем памяти и терминология

Для программной электронной и компьютерной техники применяются микросхемы памяти:

  • Динамические ОЗУ (ДОЗУ) — память сохраняется в электрических емкостях, сравнительно дешевая, но требует сложной топологии интерфейса.
  • Статические ОЗУ (СОЗУ) — позиционирует высокой скоростью записи/считывания, но имеет относительно малый объем и стоит дороже.
  • Энергонезависимые СОЗУ — для поддержания сохранности данных содержат крошечную встроенную батарею питания.
  • Псевдостатические ОЗУ — содержит динамические ячейки и встроенную логику регенерации, поэтому обладает свойствами статической памяти.
  • Флэш-память — электрически стираемая/записываемая ячейка очень долго хранит информацию даже при отсутствии питания.
  • ППЗУ (EEPROM) — используется, преимущественно, для постоянной записи программ и неизменных данных. Чтобы перезаписать, необходимо повышенное напряжение (со стандартных +5В до +12,5В). Есть компоненты такого типа, которые стирают записанную информацию ультрафиолетовым излучением.
  • ППЗУ с однократным программированием — отличаются невысокой стоимостью. Данные вводятся однократно и не могут быть изменены.
  • Линейка DDR — используется для серверов и персональных компьютеров как ОЗУ.
  • Графическая память — основана на DDR или HBM, также других технологиях, но максимально адаптирована только к записи видео.
  • Многослойная память линейки HBM — высокоскоростная память 3D-конфигурации.

Купить микросхемы от известных производителей можно в компании «ЗУМ-СМД». Действует доставка по всей России. Чтобы уточнить подробности, звоните по телефону: +7 (800) 333-48-97 или закажите звонок в форме обратной связи.


Похожие статьи

Основные характеристики диодных сборок и сферы применения
Основные характеристики диодных сборок и сферы применения
Одно из основных требований к современной электронной аппаратуре — это эффективность используемых компонентов. Диодные сборки SMD, а также выводные, предназначенные для монтажа в отверстия печатной платы, по сравнению с дискретными полупроводниковыми приборами, сокращают число процессов при автоматической сборке радиоэлектронных устройств. В компании «ЗУМ-СМД» можно заказать мощные диодные сборки и компоненты различных параметров.
Как восстановить переменный резистор
Как восстановить переменный резистор
Переменные резисторы содержат контактные лепестки, которые при интенсивной эксплуатации подвергаются износу. Существует несколько методов, как восстановить работоспособность переменного резистора.
Преимущества алюминиевых конденсаторов и их основные характеристики
Преимущества алюминиевых конденсаторов и их основные характеристики
Где используются алюминиевые конденсаторы: плюсы и минусы изделий в статье «ЗУМ-СМД».

Обратная связь

Заполните поля формы и свяжемся с Вами
в ближайшее время

Отправляя форму, Вы соглашаетесь с  «Политикой конфиденциальности»
Поля, отмеченные *, обязательны для заполнения
Товар добавлен в корзину

Оформить заказ
Обратная связь
closed




Поля, отмеченные *, обязательны для заполнения

Отправляя форму, Вы соглашаетесь с «Политикой конфиденциальности»

Выберите город