SRAM (minne)

Statiskt direktminne ( SRAM, static random access memory ) är ett halvledar-RAM i vilket varje binär eller ternär bit lagras i en positiv återkopplingskrets som gör att tillståndet kan bibehållas utan den regenerering som krävs i dynamiskt minne ( DRAM ). SRAM kan dock bara lagra data utan att skriva över så länge det finns ström, vilket innebär att SRAM förblir en flyktig minnestyp. Random access ( RAM  - random access memory) - möjligheten att välja att skriva / läsa någon av bitarna (oftare - byte, beroende på designfunktionerna), i motsats till sekventiellt åtkomstminne (SAM, engelskt  sequential access memory ).

Binär SRAM

En typisk statisk binär minnescell (binär vippa ) på CMOS -teknik består av två korsanslutna (ring) växelriktare och nyckeltransistorer för att ge åtkomst till cellen (fig. 1). Polykiselmotstånd används ofta som en belastning för att öka packningsdensiteten hos element på ett chip. Nackdelen med denna lösning är ökningen av statisk energiförbrukning.

Line WL (Word Line) driver två accesstransistorer. Linjerna BL och BL (Bit Line) är bitlinjer som används för både att skriva data och läsa data.

Spela in. När en "0" appliceras på BL- eller BL-linjen, transistorparen (M5 och M1) och (M6 och M3) anslutna i parallellform 2OR logiska kretsar, öppnar den efterföljande matningen av en "1" till WL-linjen transistor M5 eller M6, vilket leder till motsvarande flip-flop-omkoppling .

Läsning. När "1" appliceras på WL-linjen, transistorerna M5 och M6 öppnas, ställs nivåerna in i triggern på BL- och BL-linjerna och går in i avläsningskretsarna.

Den binära SRAM-cellen med åtta transistorer beskrivs i [1] .

Omkoppling av vippor genom accesstransistorer är en implicit logisk funktion av prioritetsväxling, som i explicit form, för binära vippor, är baserad på två-ingångslogiska element 2ELLER-NOT eller 2OCH-NOT. Den explicita omkopplingscellkretsen är en konventionell RS-vippa . Med ett explicit kopplingsschema separeras läs- och skrivlinjerna, det finns inget behov av accesstransistorer i skriv-läskretsen med implicit prioritet (2 transistorer per 1 cell), men det finns ett behov av skriv-läskretsar med explicita kretsar. prioritet.

I maj 2018 skapade Unisantis och Imec en 6-transistor SRAM-cellstruktur med en yta på högst 0,0205 µm 2 . [2]

Fördelar

• Snabb åtkomst. SRAM är verkligen random access memory, att komma åt vilken minnesplats som helst när som helst tar lika lång tid.
• Enkel kretsdesign - SRAM kräver inga komplexa styrenheter .
• Mycket låga synkroniseringsfrekvenser är möjliga, upp till ett fullständigt stopp av synkroniseringspulserna.

Nackdelar

• Låg inspelningstäthet (sex till åtta element per bit [3] istället för två för DRAM ).
• Som ett resultat, den höga kostnaden för minne.
• Funktion: oförutsägbart (godtyckligt) minnesinnehåll efter påslagning.

Hög strömförbrukning är dock inte en grundläggande egenskap hos SRAM, utan beror på höga växelkurser med denna typ av internt processorminne. När den implementeras med CMOS-teknik, förbrukas energi endast i det ögonblick då informationen i SRAM-cellen ändras. När den implementeras med hjälp av TTL-teknik (till exempel K155RU *), förbrukas energi kontinuerligt.

Applikation

SRAM används i mikrokontroller och FPGA , där mängden RAM är liten (enheter och tiotals kilobyte), men låg strömförbrukning behövs (på grund av frånvaron av en komplex dynamisk minneskontroller), vilket förutsägs med en noggrannhet på upp till en klocka [4] , drifttiden för subrutiner och felsökning direkt på enheten .

I enheter med en stor mängd RAM exekveras arbetsminnet som DRAM . SRAM används för register och cacheminne .

Se även

• Flashminne
• Magnetoresistivt RAM
• SPÅRVAGN
• Trinity minnescell

Anteckningar

1. ↑ http://www.citforum.ru/book/optimize/sdram.shtml Arkiverad 20 augusti 2007 på Wayback Machine Hur SRAM fungerar. Chris Kaspersky
2. ↑ Komprimera cacheminne: Världens minsta SRAM-cell skapad  (ryska) , 3DNews - Daily Digital Digest . Arkiverad från originalet den 19 juni 2021. Hämtad 1 juni 2018.
3. ↑ MoSys säljer DRAM med en integrerad kontroller under varumärket 1T-SRAM, men detta gör det naturligtvis inte till SRAM.
4. ↑ Till exempel programvara USB till V-USB .

Litteratur

• Ugryumov E.P. Kapitel 5. Minnesenheter // Digitala kretsar. - 3:e uppl. - BHV-Petersburg, 2010. - 816 sid. - ISBN 978-5-9775-0162-0 .