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半導體存儲器晶元中

發布時間: 2022-08-24 16:28:38

1. 存儲晶元的組成

存儲體由哪些組成
存儲體由許多的存儲單元組成,每個存儲單元裡面又包含若干個存儲元件,每個存儲元件可以存儲一位二進制數0/1。

存儲單元:
存儲單元表示存儲二進制代碼的容器,一個存儲單元可以存儲一連串的二進制代碼,這串二進制代碼被稱為一個存儲字,代碼的位數為存儲字長。

在存儲體中,存儲單元是有編號的,這些編號稱為存儲單元的地址號。而存儲單元地址的分配有兩種方式,分別是大端、大尾方式、小端、小尾方式。

存儲單元是按地址尋訪的,這些地址同樣都是二進制的形式。
MAR
MAR叫做存儲地址寄存器,保存的是存儲單元的地址,其位數反映了存儲單元的個數。

用個例子來說明下:

比如有32個存儲單元,而存儲單元的地址是用二進制來表示的,那麼5位二進制數就可以32個存儲單元。那麼,MAR的位數就是5位。

在實際運用中,我們 知道了MAR的位數,存儲單元的個數也可以知道了。

MDR

MDR表示存儲數據寄存器,其位數反映存儲字長。

MDR存放的是從存儲元件讀出,或者要寫入某存儲元件的數據(二進制數)。

如果MDR=16,,每個存儲單元進行訪問的時候,數據是16位,那麼存儲字長就是16位。

主存儲器和CPU的工作原理
在現代計算中,要想完成一個完整的讀取操作,CPU中的控制器要給主存發送一系列的控制信號(讀寫命令、地址解碼或者發送驅動信號等等)。

說明:

1.主存由半導體元件和電容器件組成。

2.驅動器、解碼器、讀寫電路均位於主存儲晶元中。

3.MAR、MDR位於CPU的內部晶元中

4.存儲晶元和CPU晶元通過系統匯流排(數據匯流排、系統匯流排)連接。

2. 半導體存儲器晶元的解碼驅動方式有幾種

兩種:解碼法,線選法。
其中,解碼法,還可分成:全解碼、部分解碼。
他們回答的,都不對。

3. 半導體存儲器晶元可以分為DRAM和SRAM兩種,其中SRAM晶元的電路簡單,集成度高,成本較低,一

跟DRAM比起來,SRAM的集成度要低、成本要高。現在通用計算機已經不可能用SRAM作為主存儲器了。

4. MOS型半導體存儲器晶元可以分為DRAM和SRAM兩種,他們之中什麼晶元的電路簡單,集成度高成本較低但速度慢

先說你的答案:
DRAM即動態隨機存取存儲器最為常見的系統內存。DRAM 只能將數據保持很短的時間。為了保持數據,DRAM使用電容存儲,所以 必須隔一段時間刷新(refresh)一次,如果存儲單元沒有被刷新,存儲的信息就會丟失。 (關機就會丟失數據)。

SRAM是英文Static RAM的縮寫,它是一種具有靜止存取功能的內存,不需要刷新電路即能保存它內部存儲的數據。SRAM具有較高的性能,但是SRAM也有它的缺點,即它的集成度較低,相同容量的DRAM內存可以設計為較小的體積,但是SRAM卻需要很大的體積,且功耗較大。
SRAM主要用於二級高速緩存(Level2 Cache)。它利用晶體管來存儲數據。與DRAM相比,SRAM的速度快,但在相同面積中SRAM的容量要比其他類型的內存小。

5. 主要的四種類型內部存儲器晶元是什麼

按照功能劃分,可以分為四種類型,主要是內存晶元、微處理器、標准晶元和復雜的片上系統(SoCs)。按照集成電路的類型來劃分,則可以分為三類,分別是數字晶元、模擬晶元和混合晶元。

從功能上看,半導體存儲晶元將數據和程序存儲在計算機和數據存儲設備上。隨機存取存儲器(RAM)晶元提供臨時的工作空間,而快閃記憶體晶元則可以永久保存信息,除非主動刪除這些信息。只讀存儲器(ROM)和可編程只讀存儲器(PROM)晶元不能修改。而可擦可編程只讀存儲器(EPROM)和電可擦只讀存儲器(EEPROM)晶元可以是可以修改的。

微處理器包括一個或多個中央處理器(CPU)。計算機伺服器、個人電腦(PC)、平板電腦和智能手機可能都有多個CPU。PC和伺服器中的32位和64位微處理器基於x86、POWER和SPARC晶元架構。而移動設備通常使用ARM晶元架構。功能較弱的8位、16位和24位微處理器則主要用在玩具和汽車等產品中。

標准晶元,也稱為商用集成電路,是用於執行重復處理程序的簡單晶元。這些晶元會被批量生產,通常用於條形碼掃描儀等用途簡單的設備。商用IC市場的特點是利潤率較低,主要由亞洲大型半導體製造商主導。

SoC是最受廠商歡迎的一種新型晶元。在SoC中,整個系統所需的所有電子元件都被構建到一個單晶元中。SoC的功能比微控制器晶元更廣泛,後者通常將CPU與RAM、ROM和輸入/輸出(I/O)設備相結合。在智能手機中,SoC還可以集成圖形、相機、音頻和視頻處理功能。通過添加一個管理晶元和一個無線電晶元還可以實現一個三晶元的解決方案。

晶元的另一種分類方式,是按照使用的集成電路進行劃分,目前大多數計算機處理器都使用數字電路。這些電路通常結合晶體管和邏輯門。有時,會添加微控制器。數字電路通常使用基於二進制方案的數字離散信號。使用兩種不同的電壓,每個電壓代表一個不同的邏輯值。

但是這並不代表模擬晶元已經完全被數字晶元取代。電源晶元使用的通常就是模擬晶元。寬頻信號也仍然需要模擬晶元,它們仍然被用作感測器。在模擬晶元中,電壓和電流在電路中指定的點上不斷變化。模擬晶元通常包括晶體管和無源元件,如電感、電容和電阻。模擬晶元更容易產生雜訊或電壓的微小變化,這可能會產生一些誤差。

混合電路半導體是一種典型的數字晶元,同時具有處理模擬電路和數字電路的技術。微控制器可能包括用於連接模擬晶元的模數轉換器(ADC),例如溫度感測器。而數字-模擬轉換器(DAC)可以使微控制器產生模擬電壓,從而通過模擬設備發出聲音。

6. 半導體存儲器有幾類,分別有什麼特點

1、隨機存儲器

對於任意一個地址,以相同速度高速地、隨機地讀出和寫入數據的存儲器(寫入速度和讀出速度可以不同)。存儲單元的內部結構一般是組成二維方矩陣形式,即一位一個地址的形式(如64k×1位)。但有時也有編排成便於多位輸出的形式(如8k×8位)。

特點:這種存儲器的特點是單元器件數量少,集成度高,應用最為廣泛(見金屬-氧化物-半導體動態隨機存儲器)。

2、只讀存儲器

用來存儲長期固定的數據或信息,如各種函數表、字元和固定程序等。其單元只有一個二極體或三極體。一般規定,當器件接通時為「1」,斷開時為「0」,反之亦可。若在設計只讀存儲器掩模版時,就將數據編寫在掩模版圖形中,光刻時便轉移到硅晶元上。

特點:其優點是適合於大量生產。但是,整機在調試階段,往往需要修改只讀存儲器的內容,比較費時、費事,很不靈活(見半導體只讀存儲器)。

3、串列存儲器

它的單元排列成一維結構,猶如磁帶。首尾部分的讀取時間相隔很長,因為要按順序通過整條磁帶。半導體串列存儲器中單元也是一維排列,數據按每列順序讀取,如移位寄存器和電荷耦合存儲器等。

特點:砷化鎵半導體存儲器如1024位靜態隨機存儲器的讀取時間已達2毫秒,預計在超高速領域將有所發展。

(6)半導體存儲器晶元中擴展閱讀:

半導體存儲器優點

1、存儲單元陣列和主要外圍邏輯電路製作在同一個硅晶元上,輸出和輸入電平可以做到同片外的電路兼容和匹配。這可使計算機的運算和控制與存儲兩大部分之間的介面大為簡化。

2、數據的存入和讀取速度比磁性存儲器約快三個數量級,可大大提高計算機運算速度。

3、利用大容量半導體存儲器使存儲體的體積和成本大大縮小和下降。

7. 半導體存儲器的分類

半導體存儲器晶元按照讀寫功能可分為只讀存儲器(Read Only Memory,ROM)和隨機讀寫存儲器(Random Access Memory,RAM)兩大類。

只讀存儲器電路結構簡單,且存放的數據在斷電後不會丟失,特別適合於存儲永久性的、不變的程序代碼或數據(如常數表、函數、表格和字元等),計算機中的自檢程序就是固化在ROM中的。ROM的最大優點是具有不易失性。

不可重寫只讀存儲器

1、掩模只讀存儲器(MROM)

掩模只讀存儲器,又稱固定ROM。這種ROM在製造時,生產廠家利用掩模(Mask)技術把信息寫入存儲器中,使用時用戶無法更改,適宜大批量生產。

掩模只讀存儲器可分為二極體ROM、雙極型三極體ROM和MOS管ROM三種類型。

2、可編程只讀存儲器(PROM)

可編程只讀存儲器(Programmable ROM,簡稱PROM),是可由用戶一次性寫入信息的只讀存儲器,是在MROM的基礎上發展而來的。


隨機讀寫存儲器

1、靜態存儲器(SRAM)

利用雙穩態觸發器來保存信息,只要不斷電信息就不會丟失。靜態存儲器的集成度低,成本高,功耗較大,通常作為Cache的存儲體。

2、動態存儲器(DRAM)

利用MOS電容存儲電荷來保存信息,使用時需要不斷給電容充電才能保持信息。動態存儲器電路簡單,集成度高,成本低,功耗小,但需要反復進行刷新(Refresh)操作,工作速度較慢,適合作為主存儲器的主體部分。

3、增強型DRAM(EDRAM)

EDRAM晶元是在DRAM晶元上集成一個高速小容量的SRAM晶元而構成的,這個小容量的SRAM晶元起到高速緩存的作用,從而使DRAM晶元的性能得到顯著改進。