SRAM (memorie)

Memoria statică cu acces aleator ( SRAM, static random access memory ) este o memorie RAM semiconductoare în care fiecare bit binar sau ternar este stocat într-un circuit de feedback pozitiv care permite menținerea stării fără regenerarea necesară în memoria dinamică ( DRAM ). Cu toate acestea, SRAM poate stoca date fără suprascrie doar atâta timp cât există putere, ceea ce înseamnă că SRAM rămâne un tip de memorie volatil. Acces aleatoriu ( RAM  - memorie cu acces aleatoriu) - abilitatea de a alege să scrieți / citiți oricare dintre biți (mai des - octeți, în funcție de caracteristicile de proiectare), spre deosebire de memoria cu acces secvențial (SAM, memoria de acces secvențială engleză  ).

SRAM binar

O celulă de memorie binară statică tipică (binary flip- flop ) pe tehnologia CMOS constă din două invertoare (inele) interconectate și tranzistoare cheie pentru a oferi acces la celulă (Fig. 1.). Rezistoarele din polisiliciu sunt adesea folosite ca sarcină pentru a crește densitatea de ambalare a elementelor de pe un cip. Dezavantajul acestei soluții este creșterea consumului de energie statică.

Linia WL (Word Line) comandă două tranzistoare de acces. Liniile BL și BL (Linie de biți) sunt linii de biți utilizate atât pentru scrierea datelor, cât și pentru citirea datelor.

Record. Când se aplică un „0” liniei BL sau BL, perechile de tranzistori (M5 și M1) și (M6 și M3) conectate în paralel sub formă de circuite logice 2OR, alimentarea ulterioară a unui „1” la linia WL deschide tranzistorul M5 sau M6, care duce la comutarea flip-flop corespunzătoare.

Citind. Când se aplică „1” liniei WL, tranzistoarele M5 și M6 se deschid, nivelurile înregistrate în declanșator sunt setate pe liniile BL și BL și intră în circuitele de citire.

Celula SRAM binară cu opt tranzistoare este descrisă în [1] .

Comutarea bistabilelor prin tranzistoare de acces este o funcție logică implicită a comutării prioritare, care în formă explicită, pentru bistabile binare, se bazează pe elemente logice cu două intrări 2SAU-NU sau 2ȘI-NU. Circuitul celulei de comutare explicită este un flip-flop RS convențional . Cu o schemă de comutare explicită, liniile de citire și scriere sunt separate, nu este nevoie de tranzistori de acces în circuitul de scriere-citire cu prioritate implicită (2 tranzistori per 1 celulă), dar este nevoie de circuite de scriere-citire cu explicit prioritate.

În mai 2018, Unisantis și Imec au creat o structură de celule SRAM cu 6 tranzistori cu o suprafață de cel mult 0,0205 µm 2 . [2]

Beneficii

• Acces rapid. SRAM este cu adevărat o memorie cu acces aleatoriu , accesarea oricărei locații de memorie în orice moment durează același timp.
• Design simplu de circuit - SRAM nu necesită controlere complexe .
• Sunt posibile frecvențe de sincronizare foarte scăzute, până la oprirea completă a impulsurilor de sincronizare.

Dezavantaje

• Densitate scăzută de înregistrare (șase până la opt elemente pe bit [3] în loc de două pentru DRAM ).
• Ca urmare, costul ridicat al memoriei.
• Caracteristică: conținut de memorie imprevizibil (arbitrar) după pornire.

Cu toate acestea, consumul mare de energie nu este o caracteristică fundamentală a SRAM-ului, ci se datorează cursurilor de schimb ridicate cu acest tip de memorie interna a procesorului. Când este implementată folosind tehnologia CMOS, energia este consumată doar în momentul în care informațiile din celula SRAM se modifică. Când este implementat folosind tehnologia TTL (de exemplu, K155RU *), energia este consumată continuu.

Aplicație

SRAM este utilizat în microcontrolere și FPGA , în care cantitatea de RAM este mică (unități și zeci de kiloocteți), dar este necesar un consum redus de energie (datorită absenței unui controler de memorie dinamică complex), care este prezis cu o precizie de până la un ceas [4] , timpul de funcționare al subrutinelor și depanare direct pe dispozitiv .

În dispozitivele cu o cantitate mare de RAM, memoria de lucru este executată ca DRAM . SRAM este folosit pentru registre și memoria cache .

Vezi și

• Memorie flash
• RAM magnetorezistiv
• TRAMVAI
• Celula de memorie Trinity

Note

1. ↑ http://www.citforum.ru/book/optimize/sdram.shtml Arhivat 20 august 2007 la Wayback Machine Cum funcționează SRAM. Chris Kaspersky
2. ↑ Compactarea memoriei cache: cea mai mică celulă SRAM din lume creată  (rusă) , 3DNews - Daily Digital Digest . Arhivat din original pe 19 iunie 2021. Preluat la 1 iunie 2018.
3. ↑ MoSys vinde DRAM cu un controler integrat sub marca 1T-SRAM, dar asta, desigur, nu o face SRAM.
4. ↑ De exemplu, software -ul USB to V-USB .

Literatură

• Ugryumov E.P. Capitolul 5. Dispozitive de memorie // Circuite digitale. - Ed. a 3-a. - BHV-Petersburg, 2010. - 816 p. - ISBN 978-5-9775-0162-0 .