SRAM的工作原理——超简单
sram 工作原理
SRAM工作原理说明SRAM（Static Random-Access Memory，静态随机存取存储器）是一种常用的计算机存储器，其工作原理涉及到计算机存储系统的基本概念。
一、SRAM的基本结构SRAM的基本结构包括一个交叉反接晶体管（Cross-Coupled Transistor）和一个存储单元（Cell）。
交叉反接晶体管由两个P型晶体管和两个N型晶体管组成，它们之间通过交叉反接的方式连接在一起。
存储单元则由一个晶体管和两个电容组成，晶体管用于控制存储单元的读/写操作，电容用于存储数据。
二、SRAM的工作原理1.写入操作在写入操作时，首先将数据写入到存储单元的两个电容中。
具体来说，通过控制晶体管的栅极电压，将数据写入到电容中。
例如，如果要将数据“1”写入到存储单元中，可以将晶体管的栅极电压设置为高电平，这样电容中存储的电荷就会减少，表示数据“0”；如果要将数据“0”写入到存储单元中，可以将晶体管的栅极电压设置为低电平，这样电容中存储的电荷就会增加，表示数据“1”。
1.读取操作在读取操作时，首先将晶体管的栅极电压设置为中间值，这样存储单元中的电荷就会发生变化。
然后通过读取电容中的电荷变化来判断存储单元中的数据。
具体来说，如果读取到的电荷增加，说明存储单元中的数据为“1”；如果读取到的电荷减少，说明存储单元中的数据为“0”。
三、SRAM的特点1.速度快：由于SRAM的读写操作是通过晶体管和电容的电荷变化来实现的，因此读写速度非常快。
2.功耗低：由于SRAM的读写操作不需要外部电源供电，因此功耗非常低。
3.容量小：由于SRAM的每个存储单元都需要使用多个晶体管和电容，因此SRAM的容量相对较小。
4.可靠性高：由于SRAM的每个存储单元都有多个晶体管和电容进行备份，因此SRAM的可靠性非常高。
总之，SRAM是一种非常重要的计算机存储器，其工作原理涉及到计算机存储系统的基本概念。
sram的名词解释
sram的名词解释SRAM，即静态随机存储器（Static Random Access Memory），是一种常用的计算机内存储器。
与动态随机存储器（DRAM）相比，SRAM具有更高的工作速度和更低的能耗。
一、SRAM的结构和工作原理SRAM一般由六个晶体管组成，包括两个交叉连接的CMOS反相器（CMOS Inverter）和两个存储每位数据的传输门（Transmission Gate）。
SRAM的工作原理相对简单，当输入信号时钟引脚为高电平时，反相器的输出会被存储在另一个反相器中。
当时钟引脚为低电平时，SRAM的存储内容不会发生改变。
二、SRAM与DRAM的区别SRAM与DRAM是计算机内存中最为常见的两种技术，它们在结构和性能上存在明显区别。
1.结构区别：SRAM由多个晶体管构成，每个存储位使用4-6个晶体管来保持数据。
而DRAM则使用一对存储电容器（一个存储位一个电容器）来存储数据。
2.性能区别：SRAM具有更快的访问速度和更低的延迟，因为数据直接存储在晶体管中，而不需要刷新电容，这使得SRAM适用于高性能计算任务。
而DRAM需要周期性地刷新电容以保持数据的稳定性，因此访问速度较慢。
3.功耗区别：由于SRAM的存储位不需要刷新，因此相对较低的功耗是SRAM的优势之一。
而DRAM的刷新过程需要消耗额外的能量，导致功耗较高。
4.容量区别：由于SRAM每个存储位所需晶体管多，因此相对于DRAM来说，相同容量的SRAM所占面积更大，造成成本上的不利因素。
三、SRAM的应用领域SRAM由于其快速的访问速度和低能耗等优势，在许多领域得到了广泛的应用。
1.高性能计算SRAM常被用作高性能计算设备的缓存，用于存储经常使用的数据，以提高读写速度和整体性能。
2.嵌入式系统由于SRAM具有较低的延迟和功耗，它在嵌入式系统中得到了广泛的应用，例如智能手机、平板电脑和物联网设备等。
3.网络交换机与路由器SRAM在网络交换机和路由器中用于存储路由表、缓存数据包以及管理数据包转发等任务，提高了网络设备的运行效率。
sram的读写操作原理
sram的读写操作原理
SRAM，即静态随机存储器，是一种常见的计算机内存类型。
相比于动态随机存储器（DRAM），它具有更快的读写速度和更低的功耗。
SRAM的读写操作原理相对简单。
首先，SRAM是由多个存储单元组成的。
每个存储单元包含一个存储位（bit），即0或1。
存储单元通常被组织成一个矩阵形式，从而形成一个存储芯片。
每个存储单元都有一个地址，可以用来寻址存储器中的特定单元。
SRAM的写操作是这样的：当写入数据时，先把数据存储到一个内部的缓冲区中。
然后，通过地址线选择要写入的存储单元，并将已存放在缓冲区的数据写入选择的单元中。
在写入之前，SRAM会先读取存储单元中原来的数据，并使用写入的数据覆盖它。
这样，原来存储的数据将被新数据替换。
写操作的过程非常快速，只需要几个时钟周期即可完成。
SRAM的读操作是这样的：通过地址线选择要读取的存储单元，并将数据读出该单元。
读操作发生在几个时钟周期内，而且通常比写操作更快。
读操作同时也不会破坏存储单元中原来的数据。
总的来说，SRAM的读写操作原理相对简单而有效。
它具有快速的读写速度和低功耗等优点，成为了计算机内存中不可缺少的一部分。
SRAM的工作原理——6个MOS来讲述原理,醍醐灌顶!
管（M5, M6）是存储基本单元到用于读写的位线(Bit
Line)的控制开关。
2015-6-27
2
• SRAM六管结构的工作原理
CMOS静态反相器
SRAM cell 6T 2015-6-27
SR 锁存器
3
• 简单的阐释
其实CMOS静态反相器等价于一个非门！
SRAM cell 6T等价于SR锁存器（也就是RS触发器）
2015-6-27
• SRAM的操作
• SRAM的基本单元有3种状态：standby (电路处于空闲), reading (读)与writing (修
改内容). • SRAM的读或写模式必须分别具有"readability"（可读）与"write stability"（写稳 定）.
• Standby • 如果字线（Word Line）没有被选为高电平, 那么作为控制用的M5与M6 两个晶体管处于断路，把基本单元与位线隔离。由M1 – M4组成的两个 反相器继续保持其状态，只要保持与高、低电平的连接。
的逻辑1 (M4作为P沟道场效应管，由于栅极加了（Q非）的低电平而M4通路).
如果存储的内容为0, 相反的电路状态将会使（BL非）为1而BL为0. 只需要 （BL非）与BL有一个很小的电位差，读取的放大电路将会辨识出哪根位线
是1哪根是0. 敏感度越高，读取速度越快。
2015-6-27 11
• SRAM的操作
SR锁存器真值表 S 0 0 0 0 R 0 0 1 1 Q 0 1 0 1 Qnext 0 1 0 0 解释 维持 维持 重设 重设
2015-6-27
writing
1
1 1 1
0
sram的wsnm原理
sram的wsnm原理
SRAM (Static Random Access Memory) 是一种静态随机存取存
储器，而WSNM (Write-Static-Noise-Margin) 是指写入静态噪声
裕度。
SRAM的WSNM原理涉及到SRAM的写入操作和噪声裕度的概念。
首先，让我们了解一下SRAM的基本工作原理。
SRAM由一组存
储单元组成，每个存储单元由多个存储器单元组成。
每个存储单元
由一个双稳态触发器构成，可以存储一个比特的数据。
SRAM的写入
操作涉及将数据写入存储单元中，而WSNM则是指写入操作时存储单
元对噪声的容忍程度。
在SRAM中，写入操作涉及将数据写入存储单元。
在写入操作期间，存储单元的状态会发生变化，这可能会受到来自环境或电路本
身的噪声的影响。
WSNM原理涉及到存储单元在写入操作期间对噪声
的容忍程度。
高的WSNM意味着存储单元对噪声的容忍程度较高，写
入操作不太容易受到干扰。
而低的WSNM意味着存储单元对噪声的容
忍程度较低，写入操作更容易受到干扰。
为了提高SRAM的WSNM，可以采取一些设计和工艺上的措施。
例如，优化存储单元的设计，采用合适的电路布局和材料，以减少
对噪声的敏感度。
此外，还可以采用一些错误校正码或纠错码的技术来提高写入操作的可靠性，从而提高WSNM。
总的来说，SRAM的WSNM原理涉及到写入操作时存储单元对噪声的容忍程度。
通过优化设计和工艺，可以提高SRAM的WSNM，从而提高写入操作的可靠性和稳定性。
SRAM的工作原理
SRAM的工作原理:在静态存储器器件中，一位由6只晶体管组成，称为一个存储元，如图所示：N1和N2构成触发器，P1和P2分别作为Q1和Q2的负载电阻。
N1截止而N2导通时的状态称为"1"。
相反的状态称为"0"。
读出时，置选择线为高电平，使两个开关管导通，从读/写线输出原存的信息。
写入时，写入数据使读/写线呈相应电平（例如写"1"时，读/写线"1"为高电平，读/写线"0"为低电平），再使选择线为高电平，于是触发器被置为相应的状态（写"1"时，置为"1"状态，即N1截止N2导通）。
显然，无论存储元保存的信息是"1"还是"0",N1,N2,P1和P2，4只MOS管总有两只处于导通状态。
DRAM的工作原理和静态RAM一样，动态RAM也是由许多基本存储元按照行和列来组成的。
（1）3管DRAM的3管动态RAM的基本存储电路如右图所示。
在这个电路中，读选择线和写选择线是分开的，读数据线和写数据线也是分开的。
写操作时，写选择线为"1"，所以Q1导通，要写入的数据通过Q1送到Q2的栅极，并通过栅极电容在一定时间内保持信息。
读操作时，先通过公用的预充电管Q4使读数据线上的分布电容CD充电，当读选择线为高电平有效时,Q3处于可导通的状态。
若原来存有"1",则Q2导通，读数据线的分布电容CD通过Q3、Q2放电,此时读得的信息为"0"，正好和原存信息相反；若原存信息为"0",则Q3尽管具备导通条件，但因为Q2截止，所以，CD 上的电压保持不变，因而，读得的信息为"1"。
可见，对这样的存储电路，读得的信息和原来存入的信息正好相反,所以要通过读出放大器进行反相再送往数据总线。
sram的读写原理
sram的读写原理SRAM（Static Random Access Memory）是一种常用的存储器件，它采用静态存储原理，速度快，使用方便。
SRAM的读写原理可以通过以下几个步骤进行解释：1. 存储结构SRAM的存储单元由存储电路和访问电路组成。
存储电路用于存储数据，包括若干个存储元（bit），访问电路用于访问存储元，可以读取或写入数据。
SRAM存储单元通常由六个 MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）器件组成，其中有两个主要用于存储，称为存储器件（M1和M2），其余四个用于构建读写电路，称为开关器件（M3，M4，M5和M6）。
2. 读取操作在读取操作过程中，访问电路将地址信号（Address）输入到SRAM内，存储单元的地址译码器会根据地址信号找到存储单元的位置。
接着，由于被读取的存储元是静态存储的，因此不需要刷新电容，可以直接读取。
读取操作的主要流程如下：（1）地址输入（2）地址译码（3）选择要读取的存储元具体细节如下：（1）在地址线上输入地址信号，告诉存储器需要访问哪个存储元。
（2）存储单元的地址译码器解码地址信号，并向选中的存储器件（M1或M2）传递驱动脉冲。
（3）经过一系列放大和反相放大的信号处理，被选中的存储器件将数据信号（Data）输出到输出线上。
（4）访问电路接收到输出的数据信号，并通过接口输出到外部系统。
3. 写入操作在写入操作过程中，访问电路会先输入地址信号，找到所需要写入的存储单元，然后将写入数据输入到存储器件中进行存储。
（4）写入数据（3）经过一系列放大和反相放大的信号处理，输出到存储器件的数据信号被写入存储电路中，存储器件充当了一个带有反向反馈的放大器，将输入信号放大到存储器件的饱和区，实现存储的功能。
4. 总体结构在SRAM存储单元中，存储器件充当了数据存储的工具，访问电路充当了读写操作的调度和控制器。
存储单元根据地址信号选择存储器件，访问电路负责将数据信号写入或者读出。
sram工作原理
sram工作原理
SRAM（静态随机存取存储器）是电子计算机中常见的一种存储器类型。
它的工作原理是利用MOSFET（金属-氧化-半导体场效应晶体管）的特性，通过MOSFET 的通断控制实现数据的存储和读取。
SRAM由许多存储单元组成，每个存储单元由一个MOSFET 和一个电容器组成。
MOSFET分为P 型和N 型两种，在SRAM 中使用的是NMOS（N型场效应晶体管）和PMOS（P型场效应晶体管）。
当NMOS 和PMOS 都处于通断状态时，存储单元将保存一个0 或1 的数值，这个数值会一直保持，直到下一次改变时才会更新。
SRAM的读写操作都是通过改变MOSFET 的通断状态实现的。
当要读取SRAM 中的数据时，访问电路会根据地址信号选择相应的存储单元，并将读取单元的MOSFET 通断状态改变，将存储单元中的数据传递到读取电路中。
当要写入数据时，访问电路会同样根据地址信号选择相应的存储单元，并将写入单元的MOSFET 通断状态改变，将输入数据存储到指定的存储单元中。
总之，SRAM 的主要特点是读写速度快、功耗低、数据保持时间长。
这使其成为高速缓存和寄存器等硬件设计中常见的组成部分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
/wiki/SRAM
2014-11-6
• SRAM六管结构的工作原理
• 6T：指的是由六个晶体管组成，如图中的M1、M2、 M3、M4、M5、M6. • SRAM中的每一bit存储在由4个场效应管（M1, M2, M3, M4）构成两个交叉耦合的反相器中。另外两个场效应
电平使得晶体管M1通路). 在位线BL一侧，晶体管M4与M6通路，把位线连接到VDD所代表的逻辑1
(M4作为P沟道场效应管，由于栅极加了Q的低电平而M4通路). 如果存储的内容为0, 相反的电路状态 将会使（BL非）为1而BL为0. 只需要（BL非）与BL有一个很小的电位差，读取的放大电路将会辨 识出哪根位线是1哪根是0. 敏感度越高，读取速度越快。 • Writing
管（M5, M6）是存储基本单元到用于读写的位线(Bit
Line)的控制开关。
2014-11-6
2
• SRAM六管结构的工作原理
CMOS静态反相器
SRAM cell 6T 2014-11-6
SR 锁存器
3
• 简单的阐释
其实CMOS静态反相器等价于一个非门！
SRAM cell 6T等价于SR锁存器（也就是RS触发器）
SR锁存器真值表 S 0 0 0 0 R 0 0 1 1 Q 0 1 0 1 Qnext 0 1 0 0 解释 维持 维持 重设 重设
2014-11-6
writing
1
1 1 1
0
0 1 1
0
1 0 1
1
1 -
设定
设定 不允许 不允许
4
是不是突然茅塞顿开， 醍醐灌顶？呵呵 请继续后面的学习 相信你会更了解
•
内存基本单元使用少于6个晶体管是可能的— 如3管[5][6] 甚至单管，但单管存储单元是
DRAM，不是SRAM。
•
访问SRAM时，字线（Word Line）加高电平，使得每个基本单元的两个控制开关用的晶体 管M5与M6开通，把基本单元与位线（Bit Line）连通。位线用于读或写基本单元的保存的
状态。虽然不是必须两条取反的位线，但是这种取反的位线有助于改善噪声容限.
2014-11-6
• SRAM的操作
• SRAM的基本单元有3种状态：standby (电路处于空闲), reading (读)与writing (修改内容). SRAM的读 或写模式必须分别具有"readability"（可读）与"write stability"（写稳定）. • • Standby 如果字线没有被选为高电平, 那么作为控制用的M5与M6两个晶体管处于断路，把基本单元与位线隔 离。由M1 – M4组成的两个反相器继续保持其状态，只要保持与高、低电平的连接。 • • Reading 假定存储的内容为1, 即在Q处的电平为高. 读周期之初，两根位线预充值为逻辑1, 随后字线WL充高 电平，使得两个访问控制晶体管M5与M6通路。第二步是保存在Q的值传递给位线BL在它预充的电 位，而泻掉（BL非）预充的值，这是通过M1与M5的通路直接连到低电平使其值为逻辑0 (即Q的高
2014-11-6 5
• 反相器
• 反相器，是一种电路器件，其输出是输入的逻辑非。 如图所示的CMOS静态反相器，由两个互补的金属氧化 物半导体场效应管(MOSFET)组成，源极连接在高电平 的是P沟道场效应管，源极连接在低电平的是N沟道场 效应管。输入电路接在两个场效应管的栅极上，输出 电路从两个场效应管的连接处接出。当输入低电平， 则P沟道场效应管开通，N沟道场效应管关闭，输出高 电平。当输入高电平，则N沟道场效应管开通，P沟道 场效应管关闭，输出低电平。这就实现了“反相”输 出。
•
写周期之初，把要写入的状态加载到位线。如果要写入0，则设置（BL非）为1且BL为0。随后字线
WL加载为高电平，位线的状态被载入SRAM的基本单元。这是通过位线输入驱动被设计为比基本 单元相对较弱的晶体管更为强壮，使得位线状态可以覆盖基本单元交叉耦合的反相器的以前的状态
2014-11-6
8
2014-11-6 6
• SRAM的设计
• 一个SRAM基本单元有0 and 1两个电平稳定状态。SRAM基本单元由两个CMOS反相器组成。
两个反相器的输入、输出交叉连接，即第一个反相器的输出连接第二个反相器的输入，第 二个反相器的输出连接第一个反相器的输入。这就能实现两个反相器的输出状态的锁定、 保存，即存储了1个位元的状态。 • 除了6管的SRAM，其他SRAM还有8管、10管甚至每个位元使用更多的晶体管的实现。[2][3][4] 这可用于实现多端口（port）的读写访问，如显存或者寄存器堆的多口SRAM电路的实现。 • 一般说来，每个基本单元用的晶体管数量越少，其占用面积就越小。由于硅芯片（silicon wafer）的生越小，在硅芯片上就可以制 造更多的位元存储，每位元存储的成本就越低。