Память разделяют на две группы: ОЗУ (Оперативное Запоминающее Устройство) и ПЗУ (Постоянное Запоминающее Устройство ). ОЗУ помнит данные до тех пор, пока не отключится подача напряжения питания (кроме MRAM), а в ПЗУ до тех пор, пока данные не сотрёшь ( данные на PROM не стираются). ПЗУ. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) — электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ (ЭСППЗУ), один из видов энергонезависимой памяти (таких, как EPROM и PROM), используемой в компьютерах и других электронных устройствах для хранения относительно небольших объемов данных но с возможностью чтения, удаления или записи байтов по отдельности. В EEPROM памяти чаще всего хранятся пользовательские данные в сотовых аппаратах, которые не должны стираться при выключении питания (например адресные книги), конфигурационная информация роутеров или сотовых аппаратов, реже эти микросхемы применяются в качестве конфигурационной памяти FPGA или хранения данных DSP. Микросхемы организованы в виде массивов плавающего затвора транзисторов. Они могут быть запрограммированы и соединяются в цепи, путем применения специальных сигналов программирования. Изначально, микросхемы были ограничены для однобайтовых операций, которые сделали их медленнее, но современные микросхемы позволяют многобайтовые операции. EEPROM также имеет ограниченный срок для стирания и перепрограммирования, теперь достигает миллиона операций в современные микросхемы. На сегодняшний день классическая двухтранзисторная технология EEPROM практически полностью вытеснена флеш-памятью типа NOR. Однако название EEPROM прочно закрепилось за сегментом памяти малой ёмкости независимо от технологии. EPROM (англ. Erasable Programmable Read Only Memory) — класс полупроводниковых запоминающих устройств, постоянная память, для записи информации (программирования) в которую используется электронное устройство — программатор, и которое допускает перезапись. EPROM представляет собой матрицу транзисторов с плавающим затвором, индивидуально запрограммированных с помощью электронного устройства, которое подаёт более высокое напряжение, чем обычно используется в цифровых схемах. В отличие от PROM, после программирования данные на EPROM можно стереть (сильным ультрафиолетовым светом от ртутного источника света). EPROM легко узнаваем по прозрачному окну из кварцевого стекла в верхней части корпуса, через которое виден кремниевый чип и через которое производится облучение ультрафиолетовым светом во время стирания. PROM (англ. Programmable Read-Only Memory, программируемое ПЗУ, ППЗУ) — класс полупроводниковых запоминающих устройств, постоянная память с пережигаемыми перемычками. Память представляет собой двумерный массив проводников (строк и столбцов), на пересечении которых находятся последовательно соединённые диод (или p-n-переход транзистора) и специальная перемычка из металла (например, нихрома или титаново-вольфрамового сплава) или аморфного кремния. Программирование заключается в пропускании через соответствующую перемычку тока, который её расплавляет или испаряет. Восстановление расплавленных перемычек невозможно. Несмотря на кажущуюся надежность такого решения, эта технология оказалась весьма капризной. Металлические перемычки при программировании образовывали капли и пары металла, которые оседали обратно на кристалл в самых неожиданных местах с соответствующими неприятными последствиями. Поликремниевые перемычки имеют способность к самовосстановлению за счет миграции атомов. По этой причине микросхемы после программирования требовалось выдерживать длительное время при высокой температуре с целью выявления потенциальных дефектов этого типа. В конечном итоге память на пережигаемых перемычках была вытеснена в большинстве применений решениями на транзисторах с плавающим затвором (EPROM, EEPROM и флеш-памятью). ОЗУ. Статическая память с произвольным доступом (SRAM, static random access memory) — полупроводниковая оперативная память, в которой каждый двоичный или троичный разряд хранится в схеме с положительной обратной связью, позволяющей поддерживать состояние без регенерации, необходимой в динамической памяти (DRAM). Тем не менее сохранять данные без перезаписи SRAM может, только пока есть питание, то есть SRAM остается энергозависимым типом памяти. Произвольный доступ (RAM — random access memory) — возможность выбирать для записи/чтения любой из битов (тритов) (чаще байтов (трайтов), зависит от особенностей конструкции), в отличие от памяти с последовательным доступом (SAM, англ. sequential access memory). DRAM (англ. dynamic random access memory — динамическая память с произвольным доступом) — тип компьютерной памяти, отличающийся использованием полупроводниковых материалов, энергозависимостью и возможностью доступа к данным, хранящимся в произвольных ячейках памяти. Модули памяти с памятью такого типа широко используются в компьютерах в качестве оперативных запоминающих устройств (ОЗУ), также используются в качестве устройств постоянного хранения информации в системах, требовательных к задержкам. Физически DRAM состоит из ячеек, созданных в полупроводниковом материале в виде емкости. Заряженная или разряженная емкость хранит бит данных. Каждая ячейка такой памяти имеет свойство разряжаться (из-за токов утечки и пр.), поэтому их постоянно надо подзаряжать — отсюда название «динамическая» (динамически подзаряжать). Совокупность ячеек образует условный «прямоугольник», состоящий из определённого количества строк и столбцов. Один такой «прямоугольник» называется страницей, а совокупность страниц называется банком. Весь набор ячеек условно делится на несколько областей. Как запоминающее устройство (ЗУ) DRAM представляет собой модуль памяти какого-либо конструктивного исполнения, состоящий из печатной платы, на которой расположены микросхемы памяти, и разъёма, необходимого для подключения модуля к материнской плате. Магниторезистивная оперативная память (MRAM — англ. magnetoresistive random-access memory) — запоминающее устройство с произвольным доступом на основе спиновых вентилей. Хранит информацию при помощи магнитных моментов, а не электрических зарядов. Преимущество этого типа памяти — энергонезависимость, то есть способность сохранять записанную информацию (например, программные контексты задач в системе и состояние всей системы) при отсутствии внешнего питания. Технология магниторезистивной памяти разрабатывается с 1990-х годов. В сравнении с растущим объемом производства других типов компьютерной памяти, особенно флэш-памятью и памятью типа DRAM, она пока широко не представлена на рынке. Однако её сторонники верят, что благодаря ряду преимуществ она может заменить другие типы компьютерной памяти и станет по-настоящему «универсальной» основой запоминающих устройств. Современные варианты магниторезистивной памяти – выпускаемый в настоящее время STT-MRAM (spin-transfer torque MRAM, запись данных с помощью переноса спинового момента) и перспективный SOT-MRAM (spin-orbit torque MRAM, запись данных с помощью спин-орбитального вращательного момента).
Цифровые устройства.
:Timur Birulin
Память.
Память разделяют на две группы: ОЗУ (Оперативное Запоминающее Устройство) и ПЗУ (Постоянное Запоминающее Устройство ). ОЗУ помнит данные до тех пор, пока не отключится подача напряжения питания (кроме MRAM), а в ПЗУ до тех пор, пока данные не сотрёшь ( данные на PROM не стираются).
ПЗУ.
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) — электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ (ЭСППЗУ), один из видов энергонезависимой памяти (таких, как EPROM и PROM), используемой в компьютерах и других электронных устройствах для хранения относительно небольших объемов данных но с возможностью чтения, удаления или записи байтов по отдельности. В EEPROM памяти чаще всего хранятся пользовательские данные в сотовых аппаратах, которые не должны стираться при выключении питания (например адресные книги), конфигурационная информация роутеров или сотовых аппаратов, реже эти микросхемы применяются в качестве конфигурационной памяти FPGA или хранения данных DSP. Микросхемы организованы в виде массивов плавающего затвора транзисторов. Они могут быть запрограммированы и соединяются в цепи, путем применения специальных сигналов программирования. Изначально, микросхемы были ограничены для однобайтовых операций, которые сделали их медленнее, но современные микросхемы позволяют многобайтовые операции. EEPROM также имеет ограниченный срок для стирания и перепрограммирования, теперь достигает миллиона операций в современные микросхемы.
На сегодняшний день классическая двухтранзисторная технология EEPROM практически полностью вытеснена флеш-памятью типа NOR. Однако название EEPROM прочно закрепилось за сегментом памяти малой ёмкости независимо от технологии.
EPROM (англ. Erasable Programmable Read Only Memory) — класс полупроводниковых запоминающих устройств, постоянная память, для записи информации (программирования) в которую используется электронное устройство — программатор, и которое допускает перезапись.
EPROM представляет собой матрицу транзисторов с плавающим затвором, индивидуально запрограммированных с помощью электронного устройства, которое подаёт более высокое напряжение, чем обычно используется в цифровых схемах. В отличие от PROM, после программирования данные на EPROM можно стереть (сильным ультрафиолетовым светом от ртутного источника света). EPROM легко узнаваем по прозрачному окну из кварцевого стекла в верхней части корпуса, через которое виден кремниевый чип и через которое производится облучение ультрафиолетовым светом во время стирания.
PROM (англ. Programmable Read-Only Memory, программируемое ПЗУ, ППЗУ) — класс полупроводниковых запоминающих устройств, постоянная память с пережигаемыми перемычками.
Память представляет собой двумерный массив проводников (строк и столбцов), на пересечении которых находятся последовательно соединённые диод (или p-n-переход транзистора) и специальная перемычка из металла (например, нихрома или титаново-вольфрамового сплава) или аморфного кремния. Программирование заключается в пропускании через соответствующую перемычку тока, который её расплавляет или испаряет. Восстановление расплавленных перемычек невозможно.
Несмотря на кажущуюся надежность такого решения, эта технология оказалась весьма капризной. Металлические перемычки при программировании образовывали капли и пары металла, которые оседали обратно на кристалл в самых неожиданных местах с соответствующими неприятными последствиями. Поликремниевые перемычки имеют способность к самовосстановлению за счет миграции атомов. По этой причине микросхемы после программирования требовалось выдерживать длительное время при высокой температуре с целью выявления потенциальных дефектов этого типа.
В конечном итоге память на пережигаемых перемычках была вытеснена в большинстве применений решениями на транзисторах с плавающим затвором (EPROM, EEPROM и флеш-памятью).
ОЗУ.
Статическая память с произвольным доступом (SRAM, static random access memory) — полупроводниковая оперативная память, в которой каждый двоичный или троичный разряд хранится в схеме с положительной обратной связью, позволяющей поддерживать состояние без регенерации, необходимой в динамической памяти (DRAM). Тем не менее сохранять данные без перезаписи SRAM может, только пока есть питание, то есть SRAM остается энергозависимым типом памяти. Произвольный доступ (RAM — random access memory) — возможность выбирать для записи/чтения любой из битов (тритов) (чаще байтов (трайтов), зависит от особенностей конструкции), в отличие от памяти с последовательным доступом (SAM, англ. sequential access memory).
DRAM (англ. dynamic random access memory — динамическая память с произвольным доступом) — тип компьютерной памяти, отличающийся использованием полупроводниковых материалов, энергозависимостью и возможностью доступа к данным, хранящимся в произвольных ячейках памяти. Модули памяти с памятью такого типа широко используются в компьютерах в качестве оперативных запоминающих устройств (ОЗУ), также используются в качестве устройств постоянного хранения информации в системах, требовательных к задержкам.
Физически DRAM состоит из ячеек, созданных в полупроводниковом материале в виде емкости. Заряженная или разряженная емкость хранит бит данных. Каждая ячейка такой памяти имеет свойство разряжаться (из-за токов утечки и пр.), поэтому их постоянно надо подзаряжать — отсюда название «динамическая» (динамически подзаряжать). Совокупность ячеек образует условный «прямоугольник», состоящий из определённого количества строк и столбцов. Один такой «прямоугольник» называется страницей, а совокупность страниц называется банком. Весь набор ячеек условно делится на несколько областей.
Как запоминающее устройство (ЗУ) DRAM представляет собой модуль памяти какого-либо конструктивного исполнения, состоящий из печатной платы, на которой расположены микросхемы памяти, и разъёма, необходимого для подключения модуля к материнской плате.
Магниторезистивная оперативная память (MRAM — англ. magnetoresistive random-access memory) — запоминающее устройство с произвольным доступом на основе спиновых вентилей. Хранит информацию при помощи магнитных моментов, а не электрических зарядов.
Преимущество этого типа памяти — энергонезависимость, то есть способность сохранять записанную информацию (например, программные контексты задач в системе и состояние всей системы) при отсутствии внешнего питания.
Технология магниторезистивной памяти разрабатывается с 1990-х годов. В сравнении с растущим объемом производства других типов компьютерной памяти, особенно флэш-памятью и памятью типа DRAM, она пока широко не представлена на рынке. Однако её сторонники верят, что благодаря ряду преимуществ она может заменить другие типы компьютерной памяти и станет по-настоящему «универсальной» основой запоминающих устройств. Современные варианты магниторезистивной памяти – выпускаемый в настоящее время STT-MRAM (spin-transfer torque MRAM, запись данных с помощью переноса спинового момента) и перспективный SOT-MRAM (spin-orbit torque MRAM, запись данных с помощью спин-орбитального вращательного момента).