SRAM (hukommelse)

Static random access memory ( SRAM, static random access memory ) er et halvleder-RAM, hvori hver binær eller ternær bit er lagret i et positivt feedback-kredsløb, der gør det muligt at opretholde tilstanden uden den regenerering, der kræves i dynamisk hukommelse ( DRAM ). SRAM kan dog kun gemme data uden at overskrive, så længe der er strøm, hvilket betyder, at SRAM forbliver en flygtig hukommelsestype. Random access ( RAM  - random access memory) - evnen til at vælge at skrive / læse en hvilken som helst af bits (oftere - bytes, afhængigt af designfunktionerne), i modsætning til sekventiel adgangshukommelse (SAM, engelsk  sekventiel adgangshukommelse ).

Binær SRAM

En typisk statisk binær hukommelsescelle (binær flip- flop ) på CMOS -teknologi består af to krydsforbundne (ring) invertere og nøgletransistorer for at give adgang til cellen (fig. 1.). Polysiliciummodstande bruges ofte som en belastning for at øge pakningstætheden af ​​elementer på en chip. Ulempen ved denne løsning er væksten i det statiske strømforbrug.

Line WL (Word Line) driver to adgangstransistorer. Linjerne BL og BL (Bit Line) er bitlinjer, der bruges til både at skrive data og læse data.

Optage. Når et "0" påføres BL- eller BL -linjen, transistorparrene (M5 og M1) og (M6 og M3) forbundet i parallelle form 2OR logiske kredsløb, åbner den efterfølgende forsyning af et "1" til WL-linjen transistor M5 eller M6, hvilket fører til den tilsvarende flip-flop-omskiftning.

Læsning. Når "1" påføres WL-linjen, transistorerne M5 og M6 åbner, indstilles niveauerne, der er registreret i triggeren, på BL- og BL - linjerne og går ind i læsekredsløbene.

Den otte-transistor binære SRAM-celle er beskrevet i [1] .

Omskiftning af flip-flops gennem adgangstransistorer er en implicit logisk funktion af prioritetskobling, som i eksplicit form, for binære flip-flops, er baseret på to-input logiske elementer 2OR-NOT eller 2AND-NOT. Det eksplicitte koblingscellekredsløb er en konventionel RS-flip-flop . Med et eksplicit koblingsskema er læse- og skrivelinjerne adskilt, der er ikke behov for adgangstransistorer i skrive-læsekredsløbet med implicit prioritet (2 transistorer pr. 1 celle), men der er behov for skrive-læsekredsløb med eksplicitte prioritet.

I maj 2018 skabte Unisantis og Imec en 6-transistor SRAM-cellestruktur med et areal på ikke mere end 0,0205 µm 2 . [2]

Fordele

• Hurtig adgang. SRAM er virkelig random access memory, at få adgang til enhver hukommelsesplacering til enhver tid tager lige lang tid.
• Enkelt kredsløbsdesign - SRAM kræver ikke komplekse controllere .
• Meget lave synkroniseringsfrekvenser er mulige, op til et fuldstændigt stop af synkroniseringsimpulserne.

Ulemper

• Lav optagetæthed (seks til otte elementer pr. bit [3] i stedet for to for DRAM ).
• Som et resultat, de høje omkostninger ved hukommelse.
• Funktion: uforudsigeligt (vilkårligt) hukommelsesindhold efter tænding.

Højt strømforbrug er dog ikke et grundlæggende træk ved SRAM, men skyldes høje valutakurser med denne type intern processorhukommelse. Når det implementeres ved hjælp af CMOS-teknologi, forbruges energi kun i det øjeblik, hvor informationen i SRAM-cellen ændres. Når den implementeres ved hjælp af TTL-teknologi (for eksempel K155RU *), forbruges energi kontinuerligt.

Ansøgning

SRAM bruges i mikrocontrollere og FPGA'er , hvor mængden af ​​RAM er lille (enheder og titusinder af kilobytes), men der er behov for lavt strømforbrug (på grund af fraværet af en kompleks dynamisk hukommelsescontroller), som forudsiges med en nøjagtighed på op til et ur [4] , driftstiden for subrutiner og fejlretning direkte på enheden .

I enheder med en stor mængde RAM udføres arbejdshukommelsen som DRAM . SRAM bruges til registre og cachehukommelse .

Se også

• Glimtvis erindring
• Magnetoresistiv RAM
• SPORVOGN
• Trinity hukommelsescelle

Noter

1. ↑ http://www.citforum.ru/book/optimize/sdram.shtml Arkiveret 20. august 2007 på Wayback Machine Hvordan SRAM virker. Chris Kaspersky
2. ↑ Komprimering af cachehukommelse: Verdens mindste SRAM-celle oprettet  (russisk) , 3DNews - Daily Digital Digest . Arkiveret fra originalen den 19. juni 2021. Hentet 1. juni 2018.
3. ↑ MoSys sælger DRAM med en integreret controller under mærkenavnet 1T-SRAM, men det gør det selvfølgelig ikke til SRAM.
4. ↑ For eksempel software USB til V-USB .

Litteratur

• Ugryumov E.P. Kapitel 5. Hukommelsesenheder // Digitale kredsløb. - 3. udg. - BHV-Petersburg, 2010. - 816 s. - ISBN 978-5-9775-0162-0 .