# 半导体存储器
- 两种状态：0 和 1
- 能够至少一次地写入信息
- 能够读出信息
# Dynamic RAM(random-access memory)
- 位储存在电容上
- 电容上的电荷只能维持 1~2ms, 需要周期性刷新，一般 2ms 刷新一次
- 通电时刷新
- 每位只使用一个晶体管，更小，更便宜，功耗低
- 更慢
读：选中地址线，晶体管导通，存储在电容上的电荷被送出到位线和读出放大器。读出放大器将此电容电压与一个参考值比较，确定位元保存的是 1 还是 0，位元读出放掉了电容上的电荷，需要重新存储才算结束。
写：电压信号施加到位线上：高电压为 1，低电压为 0；然后一个信号施加到地址线，允许电荷传输到电容器
# Static RAM
- 位储存在触发器上
- 通电时不需要刷新
- 更复杂，6 个 MOS, 更贵，不需要周期刷新，更快，
读：从 B 线读
写：位值施加到 B 线，位值的反施加到 B 非线
# DRAM vs SRAM
| 特点 | SRAM | DRAM |
|---|---|---|
| 存储信息 | 触发器 | 电容 |
| 破坏性读出 | 非 | 是 |
| 需要刷新 | 不要 | 需要 |
| 送行列地址 | 同时 | 分两次 |
| 运行速度 | 快 | 慢 |
| 集成度 | 低 | 高 (更密集) |
| 存储成本 | 高 | 低 |
| 用途 | cache | 主机内存 |
# ROM(Read Only Memory )
- 非易失性
- 只读，不可写
- 有一个 MOS 管代表 "1"，没有 MOS 管代表 "0"
- 一位出错，整个芯片无用
# PROM(programmable ROM)
- 一次性可编程只读存储器
# EPROM(Erasable Programmable ROM )
- 可以多次修改
- 写入时间长
- 贵
# Electronically EPROM (EEPROM)
- 只需要修改想要改的部分，不用全部都初始化
- 写操作比读操作长的多
- 更贵
# Flash Memory
-
内存和外存都有使用
-
价格功能介于 EPROM 和 E^2PROM 之间
-
块擦除，不用整个芯片全擦除
-
包括 NOR ,NAND
-
NOR flash
NOR 闪存的基本访问单元是一个位，称为内存单元。
每个单元都可以单独读取 / 写入 / 擦除。
如果设备的任何内存单元由相应的字线打开，则位线会变低。
提供高速随机访问
可以读取和写入单个字节
在嵌入式系统中，更偏好用作内部内存
对于程序代码相对较小且一定量的应用数据不变的微控制器来说，是最佳选择 -
NAND flash
NAND 闪存的基本单位是 16 位或 32 位。
只有当相应字线中的所有晶体管都打开时，位线才会变低。
以小块为单位进行读写
提供更高的位密度和更大的写入速度
更适合作为外部内存，如 USB 闪存驱动器、记忆卡，以及所谓的固态硬盘（SSDs）
# 芯片组织
# 芯片结构
# 扩容
CPU 与内存的连接：
- 正确选择芯片类型和数量
- ROM 用于系统区域
- RAM 用于用户区域
地址线的连接：
- CPU 的地址线通常比内存的多
- 低位连接到低位
- CPU 的高位用于 CS
数据线的连接：
- CPU 的数据线必须等于内存的数据位，如有必要，增大芯片位
命令行的连接：
- 读 / 写线直接连接到内存的读 / 写线
- CS 连接到 CPU 的 MREQ 和高地址位
- 可能会使用逻辑电路，例如解码器
# 例题
# 纠错
半导体存储系统会出差错
硬故障 hard failure：永久性的物理故障
软差错 soft error：随机非破坏性事件，可以由电源问题或者 粒子引起 —— 可以通过海明码解决，检查 2 位纠正 1 位
# 高级 DRAM
新型 RAM 技术：
基本的 DRAM 自第一代 RAM 芯片以来保持不变。
增强型 DRAM：
- 同时包含小型 SRAM
- SRAM 保存最后读取的行
Cache DRAM：
- 更大的 SRAM 组件
- 用作缓存或串行缓冲器
# Synchronous DRAM (SDRAM)
- 同步动态随机存取内存（SDRAM）
- 访问操作与外部时钟同步
- 地址被发送到 RAM
- RAM 查找数据（在传统的 DRAM 中，CPU 需要等待）
- 由于 SDRAM 的数据移动与系统时钟同步，因此 CPU 知道何时数据将准备就绪
- CPU 不必等待，它可以做其他事情，这得益于锁存器
- 突发模式允许 SDRAM 设置数据流并以块的形式输出
# RAMBUS
- 被英特尔用于 Pentium & Itanium
- 是 SDRAM 的主要竞争对手
- 垂直封装 - 所有引脚在一侧
- 通过不超过 12cm 长的 28 根线进行数据交换
- 总线以 1.6Gbps 的速度处理最多 320 个 RDRAM 芯片
- 异步块协议
访问时间为 480 纳秒，速度是 1.6 Gbps
# DDR SDRAM
- SDRAM 只能在每个时钟周期发送一次数据
- 双数据速率 SDRAM (Double-data-rate SDRAM) 可以在每个时钟周期发送两次数据
上升沿和下降沿 - DDR4
- DDR V4
- 于 2011 年推出
- 扩大预取缓冲器（小缓存）
# Cache DRAM
- 三菱公司
- 在通用 DRAM 芯片上集成小型 SRAM 缓存（16 kb）
- 作为真正的缓存使用
64 位线
对普通随机访问有效 - 用于支持数据块的串行访问
例如，刷新位图屏幕
CDRAM 可以从 DRAM 预取数据到 SRAM 缓冲区
后续访问仅限于 SRAM
# 词汇
-
MO(magneto-optical disk): 磁光盘
-
Data-In/Sense Terminal: 数据输入 / 输出端
-
RAS(row address select): 行地址选择
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CAS(column address select): 列地址选择
-
Module: 模块
-
Flash memory: 快闪存储器
-
Hard failure: 硬件故障
-
Soft error: 软件故障
-
Error correction ：差错校验 / 纠错
-
Hamming error-correction code: 海明差错校验码
-
Parity bit：校验位
-
Syndrome word: 错误字
-
Reliability：可靠性
-
Latch：锁存器
-
Volatile memory: 易失性存储器
# keypoint
Error correction ：差错校验 / 纠错
Hamming error-correction code: 海明差错校验码
Parity bit：校验位
Syndrome word: 错误字
Reliability：可靠性
Latch：锁存器
Volatile memory: 易失性存储器
