Digitalna elektronika
RAM memorije 1
Digitalna elektronika
RAM memorije
NV RWM = NV RAM
Ne gube sadraj kada se iskljui napajanje
RWM
Read-Write Memory
Non-Volatile Read-Write Memory
ROM
Read-Only Memory
EPROM
E 2 PROM
FLASH
Random
Access
Non-Random
Access
SRAM
DRAM
Mask-Programmed
Programmable (PROM)
FIFO
Shift Register
CAM
LIFO
Digitalna elektronika
RAM memorije
Word 0
Word 1
Word 2
Word N-2
Word N-1
Storage cell
M bits M bits
S 0
S 1
S 2
S N-2
A 0
A 1
A K-1
log 2 N
S N-1
Word 0
Word 1
Word 2
Word N-2
Word N-1
Storage cell
S 0
Input-Output ( M bits)
N x M memorija
N rei == N selekcionih signala K = log 2 N Dekoder smanjuje broj selekcionih signala
Input-Output ( M bits)
Decoder
Digitalna elektronika
RAM memorije 2
Digitalna elektronika
RAM memorije
Problem: broj rei >> broja bita po rei
Amplify swing to rail-to-rail amplitude
Selects appropriate word
Digitalna elektronika
RAM memorije
Adresa
Podatak
Kontrolni signali
Digitalna elektronika
RAM memorije 3
Digitalna elektronika
RAM memorije
Digitalna elektronika
RAM memorije
STATIC (SRAM)
DYNAMIC (DRAM)
Podaci se pamte dok postoji napajanje
Velika memorijska elija 6 tranzistora
Brze
Memorijska elija ima diferencijalni izlaz
Da bi podatak ostao sauvan potrebno osveavanje
Mala memorijska elija 1 do 3 tranzistora
Sporije
Memorijska elija ima jednostruki izlaz
Digitalna elektronika
RAM memorije 4
Digitalna elektronika
RAM memorije - SRAM
Digitalna elektronika
RAM memorije 6T SRAM
WL
BL
V DD
M 5 M 6
M 4
M 1
M 2
M 3
BL
Q Q
Da bi ovo radilo moraju biti precizno izabrane veliine tranzistora
Digitalna elektronika
RAM memorije 5
Digitalna elektronika
RAM memorije 6T SRAM - Read
WL
BL
V DD
M 5
M 6
M 4
M 1 V DD V DD V DD
BL
Q = 1 Q = 0
C bit C bit
Pre aktiviranja itanja, bitske linije na VDD VDS1 ne sme da ukljui M5, VGS5
)1(
)()(
)(2
)(222
22
1
2
11
5
12
1
2
1111
1
2
55
5
CR
VVVVVVV
VVVVB
BVVV
VVVVB
IVVB
I
TnDDTnDDTnDDDS
DSTnDDDSTnDSDD
DSTnGSDSDTnGSD
Digitalna elektronika
RAM memorije 6T SRAM - Read
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0.5 1 1.2 1.5 2
Cell Ratio (CR)
2.5 3
Voltage R
ise (
V)
Digitalna elektronika
RAM memorije 6
Digitalna elektronika
RAM memorije 6T SRAM - Write
BL = 1 BL = 0
Q = 0
Q = 1
M 1
M 4
M 5
M 6
V DD
V DD
WL
p
n
TpDD
TnDDTnDDDS
DSTnDDDSTpDD
DSTnGSDSDTpGSD
PU
VVVVVVV
VVVVB
BVV
VVVVB
IVVB
I
2
2
6
2
66
4
62
2
6666
6
2
44
4
)()(
)(2
)(222
Digitalna elektronika
RAM memorije 6T SRAM - Write
44
66
LW
LWPU
Digitalna elektronika
RAM memorije 7
Digitalna elektronika
RAM memorije Resistance load SRAM
R L
veliko da bi se smanjila struja u statikom reimu
M 3
R L R L
V DD
WL
Q Q
M 1 M 2
M 4
BL BL
Koliko veliko?
Digitalna elektronika
RAM memorije TFT load SRAM
TFT - Thin Film Transistors - kao optereenje
Digitalna elektronika
RAM memorije 8
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM
Digitalna elektronika
RAM memorije 9
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM - dekoderi
A 2 A 2
A 2 A 3
WL 0
A 2 A 3 A 2 A 3 A 2 A 3
A 3 A 3 A 0 A 0
A 0 A 1 A 0 A 1 A 0 A 1 A 0 A 1
A 1 A 1
WL 1
U vie nivoa
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM - dekoderi
Precharge devices
V DD f
GND
WL 3
WL 2
WL 1
WL 0
A 0 A 0
GND
A 1 A 1 f
WL 3
A 0 A 0 A 1 A 1
WL 2
WL 1
WL 0
V DD
V DD
V DD
V DD
2-input NOR decoder 2-input NAND decoder
Digitalna elektronika
RAM memorije 10
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM - dekoderi
Prednost: brzina - samo jedan tranzistor na putanji podatka
Mana: Veliki broj tranzistora
2-input NOR decoder
A 0 S 0
BL 0 BL 1 BL 2 BL 3
A 1
S 1
S 2
S 3
D
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM - dekoderi
BL 0 BL 1 BL 2 BL 3
D
A 0
A 0
A 1
A 1
Broj tranzistora znatno manji, ali raste vreme propagacije
Reenje je kombinacija prethodnih sluajeva, arhitektura memorije, baferi
Stablo
tree
Digitalna elektronika
RAM memorije 11
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM senzorski pojaavai
t p
C D V
I av ---------------- =
D V to manje
malo veliko
izlaz ulaz
s.p. mala promena
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM senzorski pojaavai
M 4
M 1
M 5
M 3
M 2
V DD
bit bit
SE
Out y
Digitalna elektronika
RAM memorije 12
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM senzorski pojaavai
V DD
V DD
V DD
V DD
BL
EQ
Diff. Sense Amp
(a) SRAM sensing scheme (b) two stage differential amplifier
SRAM cell i
WL i
x x
V DD
Output
BL
PC
M 3
M 1
M 5
M 2
M 4
x
SE
SE
SE
Output
SE
x x x
y
y
y
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM pre charge
Digitalna elektronika
RAM memorije 13
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM pre charge
Detekcija promene adrese
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM Read
Digitalna elektronika
RAM memorije 14
Digitalna elektronika
RAM memorije SRAM Write
Digitalna elektronika
RAM memorije 1T DRAM
Write: C S se puni i prazni aktiviranjem WL and BL. Read: razmena naelektrisanja Cs i Cbl
Promena napona 250 mV.
D V BL V PRE V BIT V PRE C S
C S C BL + ------------ = = V
Destruktivno!!!
Digitalna elektronika
RAM memorije 15
Digitalna elektronika
RAM memorije 3T DRAM
NEDestruktivno!!!
WWL
BL 1
M 1 X
M 3
M 2
C S
BL 2
RWL
V DD
V DD 2 V T
D V V DD 2 V T BL 2
BL 1
X
RWL
WWL
Digitalna elektronika
RAM memorije DRAM
1T DRAM zahteva senzorski pojaava
DRAM memorijska elija je sa jednostrukim izlazom -
single ended.
SRAM elija je sa diferencijalnim izlazom.
itanje 1T DRAM elije je destruktivno; itanje odnosno
osveavanje je neophodno.
Za razliku od 3T elije, 1T elija zahteva dodatnu
kapacitivnost.
Kada se upisuje 1 u DRAM eliju napona na
kondenzatoru je manji za napon praga MOS tranzistora,
manje naelektrisanja, Vwl >VDD
Digitalna elektronika
RAM memorije 16
Digitalna elektronika
RAM memorije - DRAM
EQ
V DD
BL BL
SE
SE
D V (1)
V (1)
V (0)
t
V PRE
V BL
Sens pojaava detektuje
Word line aktivirana
Kapacitivnosti linija napunjene preko aktivnih optereenja
Digitalna elektronika
RAM memorije - DRAM
Koliko dobro Vref?
Diff. S.A. Cell
x x
Output
WL
V ref
BL
+
Digitalna elektronika
RAM memorije 17
Digitalna elektronika
RAM memorije DRAM open bitline
C S C S C S C S
BLL
L L 1 L 0 R 0
C S
R 1
C S
L
BLR
V DD
SE
SE
EQ
Dummy cell Dummy cell
Digitalna elektronika
RAM memorije DRAM open bitline
3
2
1
0 0 1 2 3
BL
BL
t (ns)
reading 0
3
2
1
0 0 1 2 3
SE
EQ WL
t (ns)
control signals
3
2
1
0 0 1 2 3
BL
BL
t (ns)
reading 1
Digitalna elektronika
RAM memorije 18
Digitalna elektronika
RAM memorije DRAM charge redistribution
Concept
M 2 M 3
M 1 V L V S
V ref
C small C large
Transient Response
Vdd
Vref - V T
Digitalna elektronika
RAM memorije DRAM
Adresa vrste, adresa kolone ali u dva ciklusa
RAS i CAS kontrolni signali
Digitalna elektronika
RAM memorije 19
Digitalna elektronika
RAM memorije DRAM
Digitalna elektronika
RAM memorije DRAM
Digitalna elektronika
RAM memorije 20
Digitalna elektronika
RAM memorije DRAM
SDRAM
Digitalna elektronika
RAM memorije CAM Content Addressable Memories Asocijativne memorije
Digitalna elektronika
RAM memorije 21
Digitalna elektronika
RAM memorije CAM Content Addressable Memories Asocijativne memorije
Digitalna elektronika
RAM memorije CAM Content Addressable Memories Asocijativne memorije
Top Related