SRAM và dép xỏ ngón

Vẫn đang học, nhưng câu hỏi này đang làm tôi khó chịu. Cuối cùng tôi cũng hiểu được cách thức hoạt động của Flip-Flops và cách sử dụng nó để duy trì các thanh ghi Shift và như vậy.

Từ trang wiki: "Mỗi bit trong SRAM được lưu trữ trên bốn bóng bán dẫn"

Tại sao bốn? SRAM có phải là một loạt Latches (hoặc flip-flop) đúng không? ...... flip-flop chỉ có hai Transitor đúng? Trừ khi tôi bối rối mà tôi có thể được?

Tất nhiên, tôi đã thấy sơ đồ của Flip-Flop (sử dụng cổng NAND và như vậy)? Nhưng các cổng NAND cần nhiều hơn một bóng bán dẫn để xây dựng nhưng tôi đã nhìn thấy Flip-Flops mẫu (Sử dụng LEDS) chỉ với 2 Transitor?

Như bạn có thể nói tôi hơi bối rối. SRAM đang nói rằng nó cần 4 Transitor để lưu trữ một chút ...... nhưng tôi đã thấy 2 Transitor lưu trữ một trạng thái (mà tôi đoán có thể được coi là một chút), và lật cổng NAND (chắc chắn mất hơn 1 bóng bán dẫn để làm một cổng NAND?

Tuy nhiên, tôi đang nghĩ về các Transitor tiếp giáp Bi-cực bình thường, và khi đọc thêm, nó xuất hiện "Hầu hết" SRAM sử dụng FET .... điều đó có khác biệt gì trong cách chúng được chế tạo không?

Bạn phải giữ bóng bán dẫn và cổng ngoài.

Bốn bóng bán dẫn không phải là xấu để lưu trữ một chút dữ liệu. Nếu bạn sẽ sử dụng một vài cổng, bạn cần ít nhất 8. (Cổng NAND 2 đầu vào gồm 4 bóng bán dẫn.) Một tế bào SRAM về cơ bản là hai bộ biến tần được kết nối ngược lại, để chúng giữ mức của khác sống. Một biến tần bao gồm 2 bóng bán dẫn, vì vậy tổng cộng có 4 bóng bán dẫn.

Trên thực tế, có thể sử dụng phần cứng ít hơn để lưu trữ một chút và đó là những gì DRAM làm: nó lưu trữ một chút dưới dạng mức điện áp trong một tụ điện. Điều này có nghĩa là bạn có thể nhận được nhiều dữ liệu hơn trong một mm vuông DRAM so với SRAM. Thật không may, điện áp tụ bị rò rỉ, vì vậy DRAM phải được làm mới liên tục.

Có nhiều cách khác nhau để tạo một ô nhớ 1 bit. Tuy nhiên, những người được triển khai với logic hoạt động đều là cách này hay cách khác là bộ khuếch đại có phản hồi tích cực. Như bạn đã đề cập, điều này có thể được thực hiện với hai bóng bán dẫn và một số điện trở:

Nhìn vào điều này một cách cẩn thận và bạn sẽ thấy nó có hai trạng thái ổn định, hoặc Q1 trên hoặc Q2 trên. Tuy nhiên, nó cũng có một nhược điểm đáng kể, đó là nó kéo theo dòng điện liên tục. Các điện trở có thể được làm khá cao, nhưng vẫn còn nhiều bit trên chip RAM tĩnh hiện đại và dòng điện cho mỗi bit sẽ tăng lên.

Biến tần CMOS cơ bản không rút ra dòng điện (ngoại trừ rò rỉ nhỏ) khi ở trạng thái rắn. Đây là một mạch hai FET đơn giản. Một PFET có thể kéo cao và NFE kéo thấp. Các cổng được gắn với nhau và các ngưỡng được đặt sao cho chỉ một trong hai FET sẽ được bật khi các cổng hoàn toàn cao hoặc hoàn toàn thấp. Tuy nhiên, một biến tần không cung cấp mức tăng tích cực. Điều đó có thể được giải quyết bằng cách sử dụng hai bộ biến tần trở lại. Hai biến tần liên tiếp làm cho lợi ích tích cực. Nếu hai biến tần được kết nối trong một vòng lặp, thì chúng có hai trạng thái ổn định. Một sẽ cao và thấp khác, nhưng mạch ổn định ở cả trạng thái cao thấp và thấp. Do biến tần CMOS chỉ là hai FET như mô tả ở trên, nên ô nhớ này là 4 FET với lợi thế lớn là nó không mất bất kỳ dòng điện nào khi không chuyển đổi. Như Steven đã nói, bốn FET CMOS trên mỗi bit không thực sự tệ đến thế. Mọi thứ đều là sự đánh đổi.

Các cổng CMOS AND yêu cầu 4 bóng bán dẫn (tối thiểu) cho cổng 2 đầu vào.

Bạn có thể đi xuống 2 trong logic bóng bán dẫn điện trở:

Đối với các thanh ghi, có nhiều cấu trúc liên kết nhưng đơn giản nhất đòi hỏi ít nhất một vòng có hai bộ biến tần, do đó có 4 bóng bán dẫn cộng với bộ đệm viết, nên có khoảng 8 bóng bán dẫn.

SRAM cần 4 bóng bán dẫn trong thiết kế đơn giản nhỏ nhất (bóng bán dẫn điện trở, nhưng điện trở lớn hơn nhiều so với bóng bán dẫn trong công nghệ MOS), 6 cho một tế bào MOS đầy đủ. Bạn có thể có DRAM 1 bóng bán dẫn, sử dụng tụ điện để lưu trữ giá trị; nhưng đó lại là logic động, và đó là sự tích hợp cao nhất có thể.

Mạch sử dụng bóng bán dẫn, điện trở và tụ điện, có thể có được với ít bóng bán dẫn hơn nhiều so với các mạch chỉ sử dụng bóng bán dẫn. Quay trở lại thời của các thành phần riêng biệt, thay thế một bóng bán dẫn bằng một điện trở sẽ tiết kiệm chi phí. Điện trở, tuy nhiên, không hiệu quả khủng khiếp và, trong các triển khai mạch tích hợp, chúng thực sự có giá cao hơn đáng kể so với bóng bán dẫn. Nhiều ứng dụng sử dụng chúng có thể thay thế các nguồn hiện tại, vốn không quá tệ về mặt chi phí, nhưng lại kém hiệu quả về mặt năng lượng.

Nếu một người muốn lưu trữ một chút thông tin mà không tiêu thụ năng lượng liên tục đáng kể, cách nhỏ gọn nhất để làm điều đó là sử dụng hai bộ biến tần, sẽ cần tối thiểu bốn bóng bán dẫn để giữ dữ liệu. Vì việc nắm giữ thông tin thường chỉ hữu ích nếu người ta có phương tiện cung cấp thông tin ở nơi đầu tiên, một tế bào SRAM sẽ thêm một số logic bổ sung vào tế bào bốn bóng bán dẫn để cho phép truy cập vào nó. Để chuyển đổi mọi thứ "sạch sẽ" mà không có sự tranh chấp xe buýt sẽ cần bốn bóng bán dẫn bổ sung; trong thực tế, nhìn chung có thể mang lại hiệu suất chấp nhận được với hai.