第3章半导体存储器.ppt

* 第3章 半导体存储器 3.1 概 述 3.1.1 存储器的分类 按存储器所采用的元件分，有磁芯存储器、半导体存储器、磁泡存储器、磁表面存储器(包括磁带、磁鼓、硬磁盘、软磁盘等)和激光存储器等。 按存储器和中央处理器CPU的关系分，有内存储器和外存储器。直接和CPU相联系，作为微型计算机的组成部分，用于暂存部分程序和数据的快速存储器称为内存储器，它是计算机的主存储器。 内存储器的存取速度较快，存取周期为几十 ns左右。16 位微型计算机的内存储器容量多为几兆字节，32 位微型计算机的内存储器容量多为几千兆字节。 内存储器常用MOS存储器作为其实体。外存储器是不直接和CPU相联系的存储器。 它们的存储容量大，但存取速度慢。 外存储器由软磁盘、硬磁盘及光盘等组成。其存储容量从几百兆字节到几千兆字节，寻址时间为若干毫秒。此外，在较高性能的微型机系统中通常还采用一种超高速存储器或称高速缓冲存储器，它是CPU同内存储器之间的缓冲器，容量只有几K到几百K字节，但存取速度同高速CPU相一致，因此可以充分发挥CPU的速度潜力。 半导体存储器按存储信息的功能，分为随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。所谓随机存取存储器(Random Access Memory)又称读写存储器，一般是指机器运行期间可读也可写的存储器。而只读存储器(Read Only Memory)一般是指机器运行期间只能读出信息，而不能随时写入信息的存储器。然而实际上所谓的随机存取意即随意存取，是相对于顺序存取而言的。对顺序存取的存储器来说，信息的存取时间与其所在位置有关。例如，要读磁鼓内第 1000号存储单元的信息，必须从给出命令时磁鼓所在单元(如第 10 号单元)开始，经过第 10 号单元、第 11 号单元 …… 第 999 号单元， 方能到达第 1000 号单元。 只读存储器按功能可分为掩模式ROM(简称ROM)、 可编程序只读存储器PROM(Progammable ROM)和可改写的只读存储器EPROM(Erasable Programmable ROM) 3 种。 随机存储器按信息存储的方式，可分为静态RAM(Static RAM, 简称SRAM)， 动态RAM(Dynamic RAM, 简称DRAM)及集成动态RAM(Integrated Dynamic RAM, 简称IRAM) 3 种。 半导体存储器的制造工艺多种多样，经常采用的有NMOS, CMOS, SOS, HMOS, TTL, ECL及I2L等。 3.1.2 内存储器的性能指标 1. 存储容量 这是内存储器的一个重要指标，通常用该内存储器所能存储的字数及其字长的乘积来表示，即 存储容量=字数×字长 如 16 位微型机的内存容量为 1 MB, 即 1 M×8 位， 而 32 位微型机的内存容量为 4 GB，即 4 G×8 位等。 2. 最大存取时间 内存储器从接收、寻找存储单元的地址码开始， 到它取出或存入数码为止所需的时间叫作存取时间。通常手册上给出该常数的上限值，称为最大存取时间。最大存取时间愈短，存储器的工作速度就愈高。因此，它是存储器的一个重要参数。 半导体存储器的最大存取时间为几十纳秒。