Відмінності між версіями «Мікросхема пам’яті КР537РУ10»

Версія за 06:54, 25 травня 2017

Головна → Відділ астрономії, оптики та квантової фізики → Демонстраційний калькулятор "Программист"
Роботу виконує Українцева Ольга

Загальний опис (принцип дії)

Мікросхема КР537РУ10 являє собою оперативний запам’ятовуючий пристрій статичного типу, виготовлений за технологією КМОН (CMOS). Інформаційна ємкість 2 КБ (2048×8 біт). Час доступу 180 нс.
Мікросхема пам'яті КР537РУ10 містить виконані в одному напівпровідниковому кристалі матрицю-накопичувач, що представляє собою сукупність елементів пам'яті (ЕП), і функціональні вузли, необхідні для управління матрицею-накопичувачем, посилення сигналів під час запису і зчитуванні, забезпечення режиму синхронізації. Функції ЕП зазвичай виконують або тригер (в статичних ЗУ), або електричний конденсатор (в динамічних ЗУ). Елемент пам'яті може зберігати один розряд числа. Один біт інформації. Елементи пам'яті розташовані на перетинах рядків і стовпців матриці , так що їх загальне число дорівнює добутку тп. Для звернення до потрібного ЕП (вибірки ЕП) сигналами одиничного рівня порушуються адресні шини рядки і стовпці, на перетині яких знаходиться даний ЕП. На всіх інших адресних шинах повинні бути сигнали нульового рівня. Така система адресації інформації (вибірки ЕП) при зверненні до накопичувача отримала назву двухкоординатної.
Принцип роботи
В сучасних комп'ютерах фізично DRAM-пам'ять являє собою плату — модуль, на якому розміщуються мікросхеми пам'яті зі спеціалізованим з'єднувачем для підключення до материнської плати. Роль комірок відіграють конденсатори та транзистори, які розташовані всередині мікросхем пам'яті. Конденсатори заряджеються у випадку, коли в комірку заноситься одиничний біт, або розряжається у випадку, якщо в комірку заноситься нульовий біт. Транзистори потрібні для утримання заряду всередині конденсатора. За відсутності подачі електроенергії до оперативної пам'яті відбувається розряження конденсаторів і пам'ять спустошується. Ця динамічна зміна заряду конденсатора і є основним принципом роботи пам'яті типу DRAM. Елементом пам'яті такого типу є чутливий підсилювач (англ. sense amp), який підключений до кожного із стовпців прямокутника. Він реагує на слабкий потік електронів, які рухаються через відкриті транзистори із обкладинок конденсаторів, і зчитує цілком всю сторінку. Саме сторінки і є мінімальною порцією обміну із динамічною пам'яттю, тому що обмін даними із окремо взятою коміркою нереальний.
Регенерація
На відміну від статичної пам'яті типу SRAM (англ. static random access memory), яка є конструктивно складнішим і дорожчим типом пам'яті RAM та використовується в основному для кеш-пам'яті, пам'ять DRAM виготовлюється на основі конденсаторів невеликої ємності, які швидко втрачають заряд, тому інформацію приходиться оновлювати через певні проміжки часу щоб уникнути втрати даних. Цей процес називається регенерацією пам'яті. Цей процес реалізовується спеціальним мікроконтролером, встановленим на материнській платі, або інтегрованому в кристал центрального процесора. Протягом певного часу, який називається крок регенерації, в DRAM перезаписується ціла стрічка комірок, і через кожні 8-64 мс оновлюються всі стрічки пам'яті.

Процес регенерації пам'яті в класичному варіанті суттєво «гальмує» роботу системи, оскільки в цей час обмін даними із пам'яттю неможливий. Регенерація, яка основана на принципі перебору стрічок не використовується в сучасних типах DRAM. Існують декілька економічніших варіантів даного процесу — розширений, пакетний, розподільчий; найекономічнішим є метод прихованої регенерації.

Історична довідка

У 1964 році Арнольд Фарбер (Arnold Farber) і Євген Шліґ (Eugene Schlig) працювали в IBM створюючи комірку пам'яті що було складною задачою; за допомогою транзисторних воріт і засувки тунельних діодів, які пізніше замінили перемикачами із двох транзисторів і двох резисторів, що стало відомим як Фарбер-Шліґова комірка.

У 1965 році Бенджамін Агуста (Agusta) і його команда, яка також працювали на IBM, вдалося створити 16-бітний кремнієвий чип пам'яті, оснований на камері Фарбер-Шліґових комірках, які складалися з 80 транзисторів, 64 резисторів та 4 діодів.

У 1966 році доктор Роберт Деннард (Robert Dennard) винайшов DRAM в IBM Дослідницькому центрі ім. Томаса Дж. Уотсона, і отримав патент США за номером 3,387,286 у 1968 році. Конденсатори і раніше використані в схемах пам'яті, таких, як барабан Комп'ютер Атансофф-Беррі, Трубка Уільямса і Селектронна туба.

Toshiba «Toscal» BC-1411електронний калькулятор, який почав вироблятися в листопаді 1965, і в ньому використовується форма динамічної ОЗП з окремих компонентів.[1]

У 1969 р. Honeywell запропонували Intel виготовляти DRAM з використанням 3-транзисторні комірки, який вони розробляли. Це стало продуктом із назвою Intel 1102 (1024x1) на початку 1970. Проте із 1102 було багато проблем, які викликали в Intel, і компанія почала роботу з своєю власною розробкою поліпшення даного продукту (це трималося в таємниці, щоб уникнути конфліктів з Honeywell). Результатом стали перші комерційно доступні 1-транзисторні комірки DRAM, Intel 1103 (1024x1) у жовтні 1970 (незважаючи на початкові проблеми, пов'язані з низькими виходами аж до 5-ї ревізії шаблону).

Першим модулем DRAM із мультиплексними рядками та колонками адресного простору був Mostek MK4096 (4096x1) розроблений Робертом Проебстінгом (Robert Proebsting), і представлений вже в 1973 році. Це схематичне рішення було заздалегідь радикальним, дозволяло формувати пакети з меншою кількістю контактів, що створювало ряд переваг, які мали відчуватися із кожним кроком зростання пам'яті. MK4096 також виявилися досить надійними в розробці клієнтських застосунків. Уже при 16K щільністі ефективність стала досить помітною, і Mostek MK4116 16K DRAM досягнуло більш ніж 75% частини всього світового ринку DRAM. Проте, коли щільність зросла до 64K Mostek обігнали японські виробники DRAM завдяки продажам високоякісної DRAM з використанням тієї ж схеми мультиплексування за ціною, нижчою від вартості (японські компанії згодом були визнані винними у скоєнні цінового демпінгу).

Технічні характеристики

• Напруга спожмвання - UСС В 4,75 5,25
• Напруга прикладається до виходу - UOI В -0,3 UСС + 0,3В
• Вихідний струм низького рівня - IOL мА - 4
• Вихідний струм високого рівня - IOH мА - -2

Сфера застосування

• Сховище програмного забезпечення
• Сховище медіа файлів
• Розширення оперативної пам’яті

Фото, відео-матеріали

Список використаних джерел

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Флеш-память#.D0.9F.D1.80.D0.B8.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D0.B5.D0.BD.D0.B8.D0.B5
• https://uk.wikipedia.org/wiki/DRAM#.D0.9F.D1.80.D0.B8.D0.BD.D1.86.D0.B8.D0.BF_.D1.80.D0.BE.D0.B1.D0.BE.D1.82.D0.B8
• http://radiowiki.ru/wiki/Микросхемы_и_их_применение_(2-е_изд.)/Микросхемы_памяти._Общая_характеристика
• http://tec.org.ru/_bd/29/2934_kr537ru10.pdf