《DRAM存储器》PPT课件

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1、DRAM存储器与高性能存储器第3章存储系统教学内容DRAM存储器高性能存储器2教学要求掌握DRAM存储器的读写过程和刷新过程的原理。理解各个周期的特点，并能绘制图。理解EDRAM芯片的组成和工作原理。掌握内存条的功能和存储地址的分配。3教学重点DRAM的读写，刷新功能。内存的读写工作过程。4一DRAM存储器芯片1四管动态存储元写入操作：X,Y地址译码线为高电平，写入“1”时I/O为高，T2导通，T1截止；写入“0”时I/O为低，T1导通，T2截止。读出操作：加预充电压使T9,T10导通，位线电容充电。X,Y地址译码线为高电平，读“1”时，电容C2上有电荷，T2导通所以D上

2、的电荷会泄漏，变为低电压。5一DRAM存储器芯片保持状态：加预充电压使T9,T10导通，位线电容充电。X地址译码线为高电平，Y地址译码线为低电平。D上的电荷补充到A,B点使得T2,T1的状态维持下去。刷新的时候不读出，读出的时候不刷新。6一DRAM存储器芯片2单管动态存储元单管动态存储元电路由一个管子T1和一个电容C构成。写入：字选择线为“1”，T1管导通，写入信息由位线(数据线)存入电容C中；读出：字选择线为“1”，存储在电容C上的电荷，通过T1输出到数据线上，通过读出放大器即可得到存储信息。7一DRAM存储最小单元8DRAM存储元的记忆原理1、MOS管作为开关使用，信

3、息由电容器上的电荷量体现——电容器充满电荷代表存储了1；电容器放电没有电荷代表存储了03、写0——输出缓冲器和刷新缓冲器关闭；输入缓冲器打开，输入数据DIN=0送到存储元位线上；行选线为高，打开MOS管，电容上的电荷通过MOS管和位线放电5、读出1后存储位元重写1(1的读出是破坏性的)——输入缓冲器关闭，刷新缓冲器和输出缓冲器/读放打开，DOUT=1经刷新缓冲器送到位线上，再经MOS管写到电容上4、读出1——输入缓冲器和刷新缓冲器关闭；输出缓冲器/读放打开(R/W为高)；行选线为高，打开MOS管，电容上存储的1送到位线上，通过输出缓冲器/读出放大器发送到DOUT，即DOU

4、T=12、写1——输出缓冲器和刷新缓冲器关闭；输入缓冲器打开(R/W为低)，DIN=1送到存储元位线上；行选线为高，打开MOS管，位线上的高电平给电容器充电9二DRAM芯片的结构10２　芯片的外观11３DRAM存储芯片实例2116芯片地址线，锁存器，行列选址，数据线12小结DRAM与SRAM最大的不同是DRAM的刷新操作，最小刷新周期与介质相关。有控制信号，而没有片选信号。扩展时用信号代替信号。地址线引脚只引出一半，因此内部有两个锁存器，行地址选通信号和列地址选通信号在时间上错开进行复用。13实例例1：某一动态RAM芯片，容量为64K×1，除电源线，接地线和刷新线外，该芯

5、片最小引脚数目为多少？14三DRAM的周期读周期：行地址和列地址要在行选通信号与列选通信号之前有效，并在选通信号之后一段时间有效。保证行地址与列地址能正确选通到相应的锁存器。写周期：写命令信号必须在选通信号有效前有效。15三DRAM的周期刷新周期：刷新时，行选通信号有效，列选通信号无效。且刷新地址必须在行选通信号有效前有效，并保持一段时间。刷新周期：典型值2ms、8ms16ms；某些器件可大于100ms16有关DRAM的刷新刷新操作与读操作的类似，但不同。刷新仅给栅极电容补充电荷，不需要信息输出。刷新时整个存储器所有芯片一起刷新。无论刷新是由控制逻辑产生地址逐行循环刷新

6、，还是芯片内部自动刷新，都不依赖于外部的访问，对CPU是透明的。17四刷新方式分类集中式刷新分散式刷新背景某个存储器结构为10241024的存储矩阵。读/写周期为TC=0.5μs，刷新周期为8ms18集中刷新方式集中式刷新：将一个刷新周期分为两部分——前一段时间进行正常读/写；后一段时间作为集中刷新时间优点：对存储器的平均读/写时间影响不大，适用于高速存储器缺点：在集中刷新时间内不能进行存取访问——死时间读/写/保持刷新tctc012149750110238ms集中刷新方式8ms分成16000个TC(=0.5μs)，只需1024个TC进行刷新19分散刷新方式分散式刷新：

7、前先用刷新的行数对刷新周期进行分割，再将分割好的时间分为两部分——前段时间用于读/写，后一小段时间用于刷新读/写7.8μs8ms刷新读/写7.8μs刷新异步刷新方式将8ms分割成1024个时间段，每段时间为8ms/1024=7.8125μs(取7.8μs)，每隔7.8μs刷新一行，8ms内完成对所有1024行的一次刷新20四刷新方式例3：有一个16K×16的存储器，用1K×4位的DRAM芯片(内部结构与2114SRAM一致)构成，设读/写周期为0.1us,如单元刷新间隔不超过2ms，问：若采用集中式刷新方式，存储器刷新一遍最少