图解 RAM、ROM,有什么不一样?

科技   2025-02-03 09:01   广东  

何谓半导体存储器?

半导体存储器是指通过对半导体电路加以电气控制,使其具备数据存储保持功能的半导体电路装置。与磁盘和光盘装置等相比,具有

  • 数据读写快

  • 存储密度高

  • 耗电量少

  • 耐震

等特点。

关闭电源后存储内容会丢失的存储器称作易失存储器(Volatile Memory),存储内容不会丢失的存储器称作非易失存储器(Non-Volatile Memory)。


半导体存储器的分类

* RAM (Random Access Memory) :可自由对存储内容进行读写。
* ROM (Read Only Memory) :只读存储器。


各种存储器的特点

项目 RAM ROM
易失 非易失
SRAM DRAM FeRAM Mask ROM EPROM EEPROM FLASH
数据保存方法 施加电压 施加电压+
更新
不需要
读取次数 100亿~
1兆次
可改写次数 0次 100次 10万~
100万次
1万~
10万次
在电路板上的写入 可以 可以 可以 × × 可以 可以
读取时间
写入时间
位成本
大容量化
存储单元
存储在触发器电路

在电容器中保持电荷

使铁电发生极化

将离子注入晶体管

在浮栅中保持电荷

在浮栅中保持电荷

在浮栅中保持电荷


<DRAM>原理

存储单元构成

由1个晶体管、1个电容器构成

数据的写入方法

<"1" 时>

  1. Word线电位为 high

  2. Bit线电位为 high

  3. Word线电位为 low


<SRAM>原理

存储单元构成

  • 由6个晶体管单元构成

  • 由4个晶体管单元(高电阻负载型单元)构成

数据的写入方法

<"1" 时>

  1. Word线电位为 high

  2. 给予Bit线的电位(D=low, D=high) → 确定触发器的状态

  3. Word线电位为 low

数据的读取方法

<"1" 时>

  1. 使Word线电位 off

  2. 对Bit线预充电(D, D与D相同的电位)

  3. Word线电位为 high

  4. Bit线变为 low、high的状态

  5. 用感测放大器进行增幅

通过触发器电路存储"1"、"0"


<Mask ROM>原理

Mask ROM存储单元构成

  • 高度集成化的NAND构成。(1个晶体管单元)

数据的写入方法

在Wafer过程内写入信息

  • "1":将离子注入晶体管

  • "0":不注入离子

数据的读取方法

使读取单元的Word线电位为0V
使读取单元以外的Word线电位为Vcc
→ 对Bit线施加电压,
如果有电流流过,则判断为"1"


<EEPROM>原理

EEPROM存储单元构成

由2个晶体管单元构成

数据的写入方法

数据的删除方法

<FLASH>原理

FLASH存储单元构成

数据的写入方法

数据的删除方法

来源:ROHM

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