2.4.3 Увеличение разрядности и числа хранимых слов зу

Используя одновременно метод наращивания разрядности и метод увеличения числа хранимых слов, можно легко получать блоки памяти требуемой структуры из практически любых ИС ЗУ. При использовании обоих методов одновременно можно строить блоки памяти двумя способами.

По первому способу сначала происходит увеличение разрядности ЗУ, затем полученный блок используется как ИС и строится схема увеличения числа хранимых слов.

По второму способу сначала происходит увеличение числа хранимых слов ЗУ, затем полученный блок используется как ИС и строится схема увеличения разрядности.

Легко понять, что первый способ является более экономичным, так как требует меньших аппаратных затрат (используется меньшее количество дешифраторов).

2.5 Аппаратные особенности построения статических озу

Элементарные ЗЭ статических ОЗУ могут быть выполнены на основе различных типов логических элементов. Каждый из этих типов обладает своими преимуществами и недостатками, опреде­ляющими область его применения.

Статические ЭЗЭ, использующие биполярные транзисторы, – это дорогостоящие устройства, выполненные на основе различных триггерных элементов. Данный класс схем обладает на сегодняш­ний день максимальным быстродействием.

Применение в ЭЗЭ статических ОЗУ полевых транзисторов по­зволяет получить более высокую степень упаковки элементов, уменьшить стоимость и потребляемую мощность. Однако при этом быстродействие ОЗУ снижается.

2.6 Аппаратные особенности построения динамических озу

В ЭЗЭ динамических ОЗУ информация хранится в виде заряда на конденсаторе. При этом для отождествления напряжения на конденсаторе со значением лог. 0 или лог. 1 оно должно иметь уровни, расположенные в определенном диапазоне. Следует отметить, что любой, даже самый совершенный, конденсатор обладает собственным саморазрядом. Кроме этого, для обеспечения режимов заряда-разряда к конденсатору необходимо подключить дополнительные цепи, сопротивление которых хотя и может быть достаточно большим, но всегда имеет некото­рую конечную величину. Вследствие этого заряженный до определённого уровня конденсатор через некоторое время теряет свой заряд и напряжение на нем выходит из зоны отображения исход­ной логической константы.

Использование памяти такого типа технически оправдано только в случае, когда время хранения информации существенно больше времени, необходимого для ее восстановления. Последнее требует увеличения приведенного со­противления саморазряда конденсатора, под которым понимается некоторое эквивалентное сопротивление, включенное параллельно конденсатору и учитывающее как собственный саморазряд конденсатора, так и разряд по внешним цепям.

Желание увеличить это сопротивление привело к использованию в ЭЗЭ динамических ОЗУ только полевых транзисторов.

Казалось бы, увеличить время хранения информации в таких ОЗУ можно за счет увеличения емкости конденсатора. Однако, во-первых, при неизменных параметрах цепей заряда-разряда такое решение не изменяет время хранения информации и, во-вторых, требует увеличения пло­щади конденсатора. Последнее применительно к полупроводни­ковой технологии ведет к уменьшению числа конденсаторов, ко­торые можно разместить на кристалле заданной площади, то есть к уменьшению объема хранимой в ИС информации. Следовательно, этот способ не совместим с полупроводниковой технологией.

Как следует из принципа работы, особенностью динамических ОЗУ является необходимость периодического восстановления (ре­генерации) заряда на конденсаторах. Для этого информация с ЭЗЭ периодически считывается и затем повторно записывается с восстановлением требуемого уровня напряжения. В реально вы­пускаемых ОЗУ регенерация заряда конденсаторов ЭЗЭ выпол­няется через каждые 1...2 мс, что соответствует частоте регенерации 0,5...1 кГц.

По сравнению со статическими динамические ОЗУ обладают меньшим быстродействием, но они существенно проще, дешевле и обеспечивают очень высокую степень интеграции, то есть предпола­гают разработку ИС с большим объемом хранимой информации. В настоящее время разработаны ИС динамических ОЗУ с органи­зацией 1024М×1 и более.