摘要:动态存储,DRAM 需要不断地刷新才能保持数据,因为它是利用电容存储电荷的原理来保存数据,而电容会随着时间逐渐放电,所以需要定期刷新以补充电荷,维持数据的稳定。
1. 什么是DRAM?
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DRAM(Dynamic Random Access Memory),即动态随机存取存储器。
2. DRAM结构及特点
1. 动态存储,DRAM 需要不断地刷新才能保持数据,因为它是利用电容存储电荷的原理来保存数据,而电容会随着时间逐渐放电,所以需要定期刷新以补充电荷,维持数据的稳定。
2. 随机存取,可以随机地对存储单元进行读写操作,而不需要像顺序存储器那样按照特定的顺序进行访问。
DRAM 1T1C 的电路结构(存储0/1的最小单元)主要由一个晶体管(MOSFET)和一个电容器(Capacitance)组成。当电容器充电时,表示存储的数据为 “1”;当电容器放电时,表示存储的数据为 “0”。
晶体管的栅极连接字线(Word Line,WL),源极和漏极中的一端连接位线(Bit Line,BL),另一端连接电容器 。电容器的一端连接晶体管的源极或漏极,另一端接地或连接到一个固定的电压参考点。
字线:字线是用于选择存储单元行的控制线。当字线被激活时,对应的行中的所有晶体管的栅极都会受到电压信号的作用,从而使这些晶体管导通,允许位线与电容器之间进行数据传输。
位线:位线是用于传输数据的线路,它与每列存储单元中的晶体管的源极或漏极相连。在读写操作时,数据通过位线传输到存储单元或从存储单元中读出。
3. DRAM的工作原理
1. 写入:将0或1写入电容器
2. 读出:读出写入电容器的数据
3. 刷新:读出存储单元中的数据,并立即将其重新写入该存储单元,以补充电容器中损失的电荷。
字线、位线高的状态称之为High(H),低的状态称之为Low(L).
DRAM写入工作原理
在晶体管导通状态下调整位线电压,通过对电容器进行充放电来进行写入。
DRAM读取工作原理
字线被激活,存储单元中的晶体管导通,根据要写入的数据,在位线上施加相应的电压。如果要写入 “1”,则位线为高电压(H),使电容器充电;如果要写入 “0”,则位线为低电压(L),使电容器放电。
通过打开晶体管并检测位线电位变化,读取存储器单元的0,1。
字线被激活,存储单元中的晶体管导通,电容器与位线连接。如果电容器中存储的是 “1”,即有电荷存在,那么电容器会向位线放电,使位线的电压升高;如果电容器中存储的是 “0”,即没有电荷存在,那么位线的电压基本保持不变。连接到位线上的灵敏放大器检测位线的电压变化,并将其放大为可识别的逻辑电平,从而读出存储单元中的数据。
Reference:
1. Semiconductor Devices Physics and Technology.
来源:卡比獸papa