Запам'ятовуючі пристрої цифрових систем Основні відомості, класифікація та основні параметри напівпровідникових запам’ятовуючих пристроїв (зп).

ЗП використовують для зберігання інформації та обміну її з іншими ЗП. Мікросхеми пам’яті у загальному обсязі випуска ІС займають біля 40% та відіграють важливу роль у багатьох системах різного значення.

Мікросхеми і системи пам’яті постійно удосконалюються як в галузі схемотехніки так і в галузі розвитку нових архітектур. В теперішній час створені і використовуються десятки різних типів ЗП.

Функція пам’яті.

Пам’ять сучасних комп’ютерів класифікують за функціональним призначенням, видом носія інформації, способом організації доступу до інформації.

За функціональним призначенням пам’ять комп’ютерів поділяється на дві основні групи: зовнішню і внутрішню.

Зовнішні ЗП призначені для тривалого зберігання великих масивів інформації з великою ємністю до гігабайт і більше та малою швидкодією (диски, оптичні диски та інше).

Внутрішні ЗП призначені для зберігання програм і даних, які виконуються в поточний момент часу. До внутрішньої пам’яті відносяться:

• ОЗП, які характеризуються високою швидкодією, та інформаційною ємністю до сотень мегабайт. ОЗП в теперішній час реалізується на напівпровідникових ВІС ЗП;

• ПЗП, які будуються на напівпровідникових ВІС. У постійну пам’ять інформація записується заздалегідь і її можна тільки прочитувати.

(ОЗП та ПЗП утворюють основну пам’ять комп’ютера);

• регістрові ЗП, які використовують регістри загального призначення процесора; вони мають невелику інформаційну ємність і швидкодію роботи процесора;

• кеш-пам’ять, яка служить для зберігання копій інформації, що використовуються в поточних операціях обміну. Висока швидкодія кеш-пам’яті підвищує продуктивність комп’ютера;

• спеціалізовані види характерні для деяких специфічних структур (багатопортові, асоціативні, відеопам’ять та інші).

За фізичним принципом побудови пам’ять комп’ютера буває:

• магнітна (на осерді та плівках, на циліндричних і плоских магнітних доменах);

• ультразвукова (магнітострикційна, електрострикційна);

• сегнетоелектрична і голографічна (лазерна) на основі надпровідності;

• напівпровідникова на ВІС і НВІС, ультра-ВІС (розглянемо).

Напівпровідникові ВІС ЗП характеризуються:

• технологією виготовлення, на біполярних транзисторах (ТТЛШ, ЕЗЛ, І²Л), на МОН-структурах (р-МОН, п-МОН, КМОН);

• за способом зберігання інформації – статичні та динамічні (у статичних ЗП елементом пам’яті є тригер, а у динамічних елемент пам’яті будують на конденсаторі і МОН-транзисторах);

• за енергозалежністю: розрізняють енергозалежні ВІС ЗП, в яких при відключенні джерела живлення інформація, яка зберігається, руйнується і енергозалежні (звичайно на сегнетоелектриках), в яких інформація зберігається;

• за структурною організацією ВІС ЗП, яка має такий вигляд N x m, де N – кількість адресних одиниць інформації, що зберігається, N = 2^k, де k – кількість адресних входів; m – розрядність інформації (організацію у вигляді N x 1 називають однорозрядною, а N x m – словниковою, при цьому m > 1).

Елементний базис пам’яті сучасних комп’ютерів складають мікросхеми різного ступеня інтеграції. Основою будь-якого ЗП є елемент пам’яті (ЕП) статичного або динамічного типу, призначений для записування, зберігання і зчитування одного біта інформації.

Сукупність ЕП, які утворюють n-розрядне слово, називають коміркою пам’яті (КП).