《半导体存储器习题》课件.pptVIP

*******************半导体存储器习题本课件旨在帮助学生巩固半导体存储器知识。涵盖各种类型的存储器，如SRAM、DRAM、ROM等。课程大纲本课程旨在深入探讨半导体存储器领域，涵盖基础知识、关键技术、应用场景等方面。通过学习，学生将掌握半导体存储器的工作原理、分类、性能指标以及发展趋势，为后续的深入学习和应用奠定基础。半导体基础知识复习晶体管晶体管是构成现代电子设备的核心元件，其工作原理基于半导体材料的特性，控制电流的流动。集成电路集成电路将多个晶体管和其他电子元件集成在一个芯片上，实现复杂的功能，例如处理器、存储器和通信芯片。摩尔定律摩尔定律预测集成电路上的晶体管数量会每两年翻倍，推动了半导体技术的快速发展，带来了计算能力的飞跃。晶体管结构与工作原理结构晶体管由三个区域组成：发射极、基极和集电极。三种不同类型：NPN型和PNP型，适用于不同应用场景。工作原理电流在发射极和集电极之间流动，基极控制电流大小。作为开关，放大或控制电子信号。应用计算机、手机、电视和其他电子设备的核心组件。现代电子技术的基础，推动了信息技术的发展。集成电路构成与分类集成电路芯片集成电路是将多个电子元件集成在一个半导体基片上，以实现特定功能的微型电子电路。晶体管晶体管是集成电路的基本元件，用于放大、开关或控制电子信号。电路板电路板是集成电路的支撑结构，用于连接各个元件并实现电路功能。封装封装是集成电路的外部保护层，用于连接外部电路并保护电路免受损伤。2.半导体存储器基本概念半导体存储器是现代计算机系统中不可或缺的重要组成部分。它们用于存储数据和程序，并在系统运行过程中发挥着至关重要的作用。存储器的基本分类按存储介质分类存储介质主要分为半导体存储器和磁性存储器。半导体存储器使用集成电路技术，速度快、体积小、功耗低，但价格较高。磁性存储器使用磁性材料记录数据，价格便宜、容量大，但速度较慢。按访问方式分类存储器可分为随机存取存储器(RAM)和顺序存取存储器(SAM)。RAM允许直接访问任何位置的数据，访问速度快，适用于系统的主存储器。SAM需要按顺序访问数据，访问速度慢，常用于辅助存储器。按存储功能分类存储器可分为主存储器和辅助存储器。主存储器是计算机系统直接访问的存储器，用于存放正在运行的程序和数据。辅助存储器用于存放长期保存的数据，例如硬盘和光盘。按读写方式分类存储器可分为读写存储器(RWM)和只读存储器(ROM)。RWM可以读也可以写，用于存放经常变化的数据。ROM只能读，用于存放固定的程序和数据。存储单元与存储阵列1存储单元存储单元是存储器最小的存储单位，通常由一个或多个晶体管和电容组成，用于存储单个数据位。2存储阵列存储阵列是由多个存储单元按一定规则排列而成的结构，可以存储大量数据。3地址译码存储阵列中的每个存储单元都有一个唯一的地址，通过地址译码器可以找到对应存储单元进行读写操作。4数据传输数据传输线路连接存储单元和外部数据总线，用于数据的读写操作。存储器容量与集成度11.容量存储器容量是指存储器能够存储的信息量，通常以字节(Byte)为单位。22.集成度集成度是指在一个芯片上集成的晶体管数量，集成度越高，芯片面积越小，容量越大，性能越好。33.容量与集成度关系存储器容量与集成度密切相关，集成度越高，存储器容量越大。44.容量与集成度发展趋势随着半导体技术的进步，存储器集成度不断提高，容量不断增大。3.半导体动态随机存取存储器(DRAM)DRAM是主存储器中最常见的类型。DRAM具有高容量、低成本的特点。DRAM存储单元结构基本结构DRAM存储单元通常包含一个电容和一个晶体管。工作原理电容用来存储数据，晶体管充当开关，控制电容的充放电。数据存储当电容充满电时表示逻辑1，当电容放电时表示逻辑0。DRAM读写操作读操作DRAM读操作通过将数据从存储单元传输到外部设备，例如CPU。写操作DRAM写操作通过将外部设备传输的数据写入到存储单元。读写过程读写操作涉及到地址译码、数据传输等步骤，每个步骤都需要一定的时间。DRAM刷新机制电容泄漏DRAM存储单元使用电容存储数据，但电容会逐渐泄漏电荷，导致数据丢失。刷新机制通过周期性地向存储单元写入数据，保证数据可靠性。刷新周期刷新周期指每个存储单元需要刷新的时间间隔。刷新周期由DRAM芯片的特性决定，通常为几毫秒。半导体静态随机存取存储器(SRAM)SRAM是一种高速、易失性存储器，常用于CPU缓存。SRAM存储单元结构SRAM存储单元通常由六个晶体