1半导体存储器分哪些类型
√半导体存储器——分类、结构和性能
√半导体存储器——分类、结构和性能半导体存储器（解说）——分类、结构和性能——作者：Xie M. X. (UESTC，成都市)计算机等许多系统中都离不开存储器。
存储器就是能够存储数据、并且根据地址码还可以读出其中数据的一种器件。
存储器有两大类：磁存储器和半导体存储器。
（1）半导体存储器的分类和基本结构：半导体存储器是一种大规模集成电路，它的分类如图1所示。
半导体存储器根据其在切断电源以后能否保存数据的特性，可区分为不挥发性存储器和易挥发性存储器两大类。
磁存储器也都是不挥发性存储器。
半导体存储器也可根据其存储数据的方式不同，区分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两大类。
RAM可以对任意一个存储单元、以任意的次序来存/取（即读出/写入）数据，并且存/取的时间都相等。
ROM则是在制造时即已经存储好了数据，一般不具备写入功能，只能读出数据（现在已经发展出了多种既可读出、又可写入的ROM）。
半导体存储器还可以根据其所采用工艺技术的不同，区分为MOS存储器和双极型存储器两种。
采用MOS工艺制造的称为MOS存储器；MOS存储器具有密度高、功耗低、输入阻抗高和价格便宜等优点，用得最多。
采用双极型工艺制造的，称为双极型存储器；双极型存储器的优点就是工作速度高。
图1 半导体存储器的分类半导体存储器的基本结构就是存储器阵列及其它电路。
存储器阵列（memory array）是半导体存储器的主体，用以存储数据；其他就是输入端的地址码缓存器、行译码器、读出放大器、列译码器和输出缓冲器等组成。
各个存储单元处在字线（WL，word line）与位线（BL，bit line）的交点上。
如果存储器有N 个地址码输入端，则该存储器就具有2N比特的存储容量；若存储器阵列有2n根字线，那么相应的就有2N n条位线（相互交叉排列）。
在存储器读出其中的数据时，首先需通过地址码缓存器把地址码信号送入到行译码器、并进入到字线，再由行译码器选出一个WL，然后把一个位线上得到的数据（微小信号）通过读出放大器进行放大，并由列译码器选出其中一个读出放大器，把放大了的信号通过多路输出缓冲器而输出。
半导体存储器工作原理和最新技术
半导体存储器工作原理和最新技术随着现代社会的快速发展，信息技术技术的发展也日新月异。
作为信息技术中不可或缺的部分，存储器技术一直在不断地更新发展。
其中，半导体存储器作为一种重要的存储器类型，其工作原理和最新技术备受人们关注。
一、半导体存储器工作原理半导体存储器是一种将位于半导体芯片上的电荷量代表数据的存储器。
半导体存储器主要分为两大类：随机访问存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
1.1 随机访问存储器(RAM)RAM分为动态随机访问存储器(DRAM)和静态随机访问存储器(SRAM)两种。
DRAM的存储单元为电容器，单元大小为1位。
SRAM的存储单元为双稳态触发器，单元大小为1至4位。
DRAM的电容器存储单元会因电容器内部漏载而持续降低，因此需要周期性地重新刷新。
此外，DRAM单元还需要进行复杂的读写时间控制。
SRAM则不需要刷新电容器和时间控制，但存储单元占用面积较大，并需要额外的电源驱动。
1.2 只读存储器(ROM)ROM是一种只可读取而不能修改的存储器。
ROM中存储单元的电荷量是由制成时设置的金属焊点决定，即“掩膜”制造技术，这种存储器能够非常方便地实现电路的控制功能。
二、半导体存储器最新技术半导体存储器技术也在不断更新发展中。
这里将介绍三种最新的半导体存储器技术。
2.1 革命性大规模存储器技术革命性大规模存储器技术是一种新的存储器类型，它能够实现超过TB级别的数据存储。
这种存储器采用叠层非易失存储器和InP HEMT收发器，能够实现一次读取数百Gbits的数据，传输速度极快。
2.2 基于电容器的晶体管门极控制技术基于电容器的晶体管门极控制技术是实现高密度存储的一种方法。
目前的主流半导体存储器采用平面电容器单元，但其占用面积较大。
所以，一种新的基于电容器的晶体管门极控制技术被提出。
这种新技术利用了电容器单元与相邻晶体管的栅极之间的短距离联系，降低了存储单元面积，同时提升了数据存取速度。
2.3 基于氧化硅和二氧化硅的存储器技术基于氧化硅和二氧化硅的存储器技术被广泛应用于普通高密度存储器。
半导体存储器的分类
半导体存储器的分类作者去者日期 2010-3-20 14:27:002推荐1．按制造工艺分类半导体存储器可以分为双极型和金属氧化物半导体型两类。
双极型（bipolar）由TTL晶体管逻辑电路构成。
该类存储器件的工作速度快，与CPU处在同一量级，但集成度低，功耗大，价格偏高，在微机系统中常用做高速缓冲存储器cache。
金属氧化物半导体型，简称MOS型。
该类存储器有多种制造工艺，如NMOS, HMOS, CMOS, CHMOS等，可用来制造多种半导体存储器件，如静态RAM、动态RAM、EPROM等。
该类存储器的集成度高，功耗低，价格便宜，但速度较双极型器件慢。
微机的内存主要由MOS型半导体构成。
2．按存取方式分类半导体存储器可分为只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）两大类。
ROM是一种非易失性存储器，其特点是信息一旦写入，就固定不变，掉电后，信息也不会丢失。
在使用过程中，只能读出，一般不能修改，常用于保存无须修改就可长期使用的程序和数据，如主板上的基本输入/输出系统程序BIOS、打印机中的汉字库、外部设备的驱动程序等，也可作为I/O数据缓冲存储器、堆栈等。
RAM是一种易失性存储器，其特点是在使用过程中，信息可以随机写入或读出，使用灵活，但信息不能永久保存，一旦掉电，信息就会自动丢失，常用做内存，存放正在运行的程序和数据。
（1）ROM的类型根据不同的编程写入方式，ROM分为以下几种。
① 掩膜ROM掩膜ROM存储的信息是由生产厂家根据用户的要求，在生产过程中采用掩膜工艺（即光刻图形技术）一次性直接写入的。
掩膜ROM一旦制成后，其内容不能再改写，因此它只适合于存储永久性保存的程序和数据。
② PROMPROM（programmable ROM）为一次编程ROM。
它的编程逻辑器件靠存储单元中熔丝的断开与接通来表示存储的信息：当熔丝被烧断时，表示信息“0”；当熔丝接通时，表示信息“1”。
由于存储单元的熔丝一旦被烧断就不能恢复，因此PROM存储的信息只能写入一次，不能擦除和改写。
半导体存储器介绍
04
价格竞争： 各厂商通过 调整产品价 格来争夺市
场份额
05
市场趋势： 随着市场需 求的扩大， 市场竞争将
更加激烈
发展趋势
01
市场规模不断扩大，需 求持续增长
03
市场竞争激烈，企业并 购和整合频繁
05
政策支持，推动半导体 存储器产业发展
02
技术进步，存储密度和 速度不断提高
04
应用领域不断拓展，如 人工智能、物联网等
存储速度：半导体存储器的存储速度取 决于其内部电路的运行速度和数据传输 速度。
存储技术：半导体存储器有多种存储技术， 如DRAM、SRAM、Flash等，每种技术 都有其独特的存储容量和速度特点。
发展趋势：随着技术的进步，半导体存 储器的存储容量和速度也在不断提高， 以满足不断增长的数据存储需求。
半导体存储器市场
0 3 存储单元：由晶体管和电容器组 成，用于存储数据
0 4 存储方式：分为随机存取存储器 （RAM）和只读存储器（ROM）
0 5 存储容量：取决于存储单元的数 量和每个单元的存储能力
0 6 存储速度：取决于存储单元的访 问速度和数据传输速度
存储容量和速度
存储容量：半导体存储器的存储容量取 决于其内部存储单元的数量和每个存储 单元的存储容量。
数据不丢失
EEPROM（电可擦除
4
可编程只读存储器）：
可擦除和重新编程，断
电后数据不丢失，速度
较慢
Flash Memory（闪
5
存）：可擦除和重新编
程，断电后数据不丢失，
速度快，广泛应用于U
盘、SD卡等设备
半导体存储器特点
01
存储速度快：半导 体存储器的读写速 度远高于磁性存储
半导体存储器分类
半导体存储器分类
半导体存储器分类
1、按功能分为
（1）随机存取存储器（RAM）特点：包括DRAM（动态随机存取存储器）和SRAM（静态随机存取存储器），当关机或断电时，其中的信息都会随之丢失。
DRAM主要用于主存（内存的主体部分），SRAM主要用于高速缓存存储器。
（2）只读存储器（ROM）特点：只读存储器的特点是只能读出不能随意写入信息，在主板上的ROM里面固化了一个基本输入/输出系统，称为BIOS（基本输入输出系统）。
其主要作用是完成对系统的加电自检、系统中各功能模块的初始化、系统的基本输入/输出的驱动程序及引导操作系统。
2、按其制造工艺可分为
（1）双极型存储器特点：运算速度比磁芯存储器速度约快3个数量级，而且与双极型逻辑电路型式相同，使接口大为简化。
半导体存储器件及其制造方法
半导体存储器件及其制造方法半导体存储器件是一种用于存储和检索数字信息的电子设备。
有许多不同类型的半导体存储器件，其中最常见的包括动态随机存取存储器（DRAM）、静态随机存取存储器（SRAM）、闪存（Flash Memory）等。
以下是这些存储器件的简要介绍以及它们的制造方法：1. 动态随机存取存储器（DRAM）：•简介：DRAM是一种易失性存储器，用于临时存储数据和程序。
它由一个电容和一个晶体管组成，电容存储位于晶体管中的电荷。
•制造方法：制造DRAM的过程包括沉积绝缘层、建立晶体管、创建电容、添加引脚和金属层等步骤。
制造过程还包括光刻、蒸镀、刻蚀等关键步骤。
2. 静态随机存取存储器（SRAM）：•简介：SRAM是一种易失性存储器，相对于DRAM更快，但密度较低。
它由触发器（Flip-Flop）构成，能够持续存储数据。
•制造方法：SRAM的制造涉及复杂的工艺，包括沉积多层金属、建立触发器、进行接触和蚀刻等步骤。
3. 闪存（Flash Memory）：•简介：闪存是一种非易失性存储器，用于长期存储数据，如固态硬盘、USB驱动器和存储卡等。
•制造方法：闪存的制造涉及到多层堆叠的单元，这些单元通常是由晶体管和电荷储存单元组成。
制造步骤包括光刻、蚀刻、离子注入、金属层沉积等。
4. 存储器的3D堆叠技术：•简介：为了增加存储密度，现代存储器制造趋向于使用3D堆叠技术，允许多个存储层叠加在一起，而不是仅仅在一个平面上布置。
•制造方法：3D堆叠技术的制造包括垂直集成和多层互连的复杂过程，如通过先进的封装技术和纳米加工技术实现。
这些存储器器件的制造方法涉及到先进的半导体工艺技术，包括光刻、蚀刻、离子注入、金属沉积、化学机械抛光等步骤。
这些技术的不断发展推动着存储器件的性能提升和制造成本的降低。
第6章半导体存储器
片选信号CS 或芯片允许信号CE ：当存储器模 块由多个RAM芯片组成时，CS (或CE)用来选 择应访问的存储器芯片；
输出允许信号OE ，接RD，读出时序与SRAM 相同；
编程允许信号PGM ，工作时接VCC ； 编程电压VPP，编程时接高压脉冲，工作时接
VCC。
27256——32Kx8的EPROM
由于电容上存储的电荷不能长时间保 存，总会泄漏，因此必须定时给电容补充 电荷，这个过程称为“刷新”或“再生”。
DRAM具有电路简单、集成度高、体积 小等优点，在通用微机系统中广泛应用。但 是，DRAM的最大缺点是需要定时刷新，并 为实现定时刷新要配备复杂的外围电路，因 而在单片机等小系统中极少使用。
为了简化DRAM的使用，目前出现了集 成动态存储器 iRAM，它将DRAM及其刷新 电路集成到一个芯片中，使得DRAM的使用 可以象SRAM一样简单。
§6-3 只读存储器ROM
ROM存储器的分类较多，有ROM、PROM、 EPROM、EEPROM。
EPROM存储器的使用分为三步：
❖擦除——用紫外线照射15分钟左右即可，擦除干 净后，每个位单元的内容为‘1’，或每个字节单 元的内容为‘FFH’。
3. 功耗
4. 可靠性——指存储器对电磁场及温度等变化的抗干扰能 力，平均无故障间隔时间来表示。
5. 集成度——指在一片数平方毫米的芯片上能集成多少个 基本存储电路，用位／片来表示。
四、 半导体存储器芯片的结构
地地
读
址址 寄译
存储体
写 电
AB 存 码
路
数 据 寄 存 DB
控制电路
OE WE CS
•存储体：存储器芯片的主要部分，用来存储信息 •地址译码电路：根据输入的地址编码来选中芯片内某个特定 的存储单元 •片选和读写控制逻辑：选中存储芯片，控制读写操作
半导体存储器的分类及应用
半导体存储器的分类及应用半导体存储器主要分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两大类。
1. 随机存储器（RAM）：RAM是一种易失性存储器，其中存储的数据在断电后会丢失。
RAM主要用于临时存储计算机的运行数据和程序。
根据存储单元的结构，RAM可分为静态随机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM）。
- 静态随机存储器（SRAM）：SRAM由触发器构成，每个存储单元需要多个晶体管和电容器来存储一个位。
SRAM具有快速访问速度和较低的功耗，常用于高速缓存、寄存器文件和缓冲存储器等。
- 动态随机存储器（DRAM）：DRAM由电容器和晶体管构成，每个存储单元只需要一个电容器和一个晶体管来存储一个位。
DRAM的存储单元较小，但在每次读取数据后需要刷新电容器，因此访问速度相对较慢。
DRAM广泛应用于主存储器（内存）和图形存储缓冲区等。
2. 只读存储器（ROM）：ROM是一种非易失性存储器，其中存储的数据在断电后不会丢失。
ROM主要用于存储不需要频繁修改的固定数据，例如计算机的固件程序、启动代码和存储器初始化信息等。
根据存储单元的可编程性，ROM可分为可编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）和电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）。
- 可编程只读存储器（PROM）：PROM的存储单元由固定的晶体管和电容器组成，存储内容不能被修改。
- 可擦除可编程只读存储器（EPROM）：EPROM的存储单元由浮栅晶体管（FET）和电容器组成，可以通过曝光紫外光擦除并重新编程。
EPROM的擦除程序相对麻烦。
- 电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）：EEPROM的存储单元由浮栅晶体管（FET）和电容器组成，可以通过电信号擦除和编程。
EEPROM的擦除和编程过程相对容易，且可以单独对存储单元进行操作。
半导体存储器广泛应用于计算机、通信、嵌入式系统等领域，包括但不限于以下几个应用：- 主存储器（内存）：作为计算机的主要存储器，用于存储正在执行的程序和运行数据。
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15. 8086CPU系统用6264芯片（8KB×8）构成32KB的存储器， 采用全译码法，画出存储器的扩展电路，并分析每个 6264芯片的地址范围。
6.下列存储芯片各有多少根地址线和数据线？
512×4 1K ×4 2K×1 8K×8
7. 用2114、6116、6264分别组成64K×8的存储器各需要
多少芯片？分多少组？多少根地址线？
8. 设有一个具有24位地址和8位字长的存储器，问：
（1）该存储器的存储容量是多少？
（2）如果用4M×1的RAM芯片组成该存储器，需要多少片？
12. 某微机中ROM为6KB，最后一个单元的地址为9BFFH；RAM 为3KB。已知其地址为连续的，且ROM在前，RAM在后， 求该存储器的首地址和末地址。
13. 如何确定系统的低位地址线的根数和高位地址线的根数？ 14. 设某微机的内存RAM的容量为128KB，若用6264芯片
（8KB×8）构成这样的存储器，需要多少片6264？至少需要 多少根地址线？其中多少根用于片内寻址？多少根用于片选 译码？
9. 用2114芯片组成2KB的存储器，地址范围为C0400H～
C0BFFH，采用74LS138译码器，用全译码法，画出连接图
10. 若存储空间的首地址为1000H，存储容量为1K×8，
2K×8，4K×8和8K×8，的存储器所对应的末地址分别
为（
），（
），（ ）为3000H，末地址为63FFH， 求其内存容量。
1.半导体存储器分哪些类型？分类的依据是什么？
2.半导体存储器的主要性能指标有哪些？
3.设计存储器接口应考虑哪些问题？
4.用10241bit的RAM芯片组成16K 8bit的存储器，需要 多少个芯片？分成多少组？需多少根地址线？
5.（1）8086CPU可寻址的存储空间范围是多少？对存储器 的寻址范围由什么决定？（2）从内存读取一个数据， 8086系统的段基址由什么提供？它是多少位的？