Memorii Semiconductoare

Sunt circuite integrate care au ca scop stocarea informatiei sub forma binara. Memoriile reprezinta categoria de circuite integrate cu cea mai mare raspândire si vânzare în lume în prezent. Ele se gasesc sub forma distincta sau intra în componenta altor circuite integrate cum ar fi microprocesoare, microcontrolere, FPGA, circuite de telecomunicatii, etc.

1.1 Clasificarea memoriilor

Traditional se deosebesc doua categorii largi de memorii:

- memorii care pot fi doar citite, denumite ROM (Read Only Memory);

- memorii care pot fi si scrise si citite, denumite RAM (Random Access Memory). În functionare normala, memoriile ROM se pot doar citi. Înscrierea informatiei într-o astfel de memorie se realizeaza într-o etapa anterioara utilizarii ei printr-o procedura numita programare (programming sau mai corect burning). Memoriile RAM ar trebui denumita corect RWM (Read Write Memory) deoarece se pot citi si scrie în orice moment si la orice adresa, ele fiind memorii la care accesul poate fi aleator.

Din punct de vedere al tehnologiei de fabricatie exista memorii cu tranzistoare bipolare, MOS, CMOS respectiv BiCMOS. Memoriile volatile îsi pierd continutul la deconectarea alimentarii, pe când memoriile nevolatile îsi mentin informatia stocata si fara prezenta tensiunii de alimentare. În general memoriile ROM sunt nevolatile, iar cele RAM sunt volatile.

În functie de organizarea magistralei de date, deosebim memorii paralel si seriale. În prezent se fabrica memorii seriale EEPROM si SRAM.

În functie de modul de utilizare:

- memorii de program.

- memorii de date.

În general memoriile ROM sunt folosite pentru stocarea programelor iar memoriile RAM a datelor. Clasificarea în memorii RAM si ROM mai are în prezent doar o semnificatie academica, deoarece

memoriile EEPROM si Flash pot fi citite si scrise în functionare normala la orice adresa (comportament de RAM), iar memoriile SRAM nevolatile (NV SRAM) stocheaza informatia peste 10 ani fara alimentare externa (comportament de ROM). Câteva caracteristici importante ale principalelor tipuri de memorii produse în prezent sunt prezentate

comparativ în tabelul de mai jos. Reprogramabilitatea si posibilitatea de programare în montaj sunt specifice doar unor tipuri de memorii ROM, de aceea câmpurile aferente lor au fost hasurate în cazul memoriilor RAM.

O memorie ideala se caracterizeaza prin capacitate ridicata de stocare (si implicit densitate mare de ntegrare), timp de acces redus, programabilitate în circuit, informatie nevolatila, consum de current scazut si cost redus. Categoriile de memorii din tabelul 5.1 au doua sau mai multe avantaje din cele de mai sus – singura care le îndeplineste pe toate fiind însa memoria Flash.

Tabelul 1

1.2 Unitati de masura a informatiei

Bitul este cea mai mica unitate de masura a informatiei. Un bit este prin definitie masura cantitatii de informatie necesara eliminarii nedeterminarii la aruncarea cu banul. În algebra booleana un bit poate memora un 0 sau un 1. Multiplii bitului (notat cu b) sunt kilobitul, megabitul, gibabitul si terabitul:

1 kb = 210 b = 1024 b

1 Mb = 220 b = 1024 kb = 1.048.576 b

1 Gb = 230 b =1024 Mb = 1.073.741.824 b

1 Tb = 240 b = 1024 Gb = 1.099.511.627.776 b

În echipamentele numerice informatia este organizata fizic si logic.

Prin organizare fizica se întelege modul de stocare propriu memoriei semiconductoare, iar prin organizare logica – modul de organizare a informatiei în echipament. Cele doua marimi nu sunt neaparat egale. Exista memorii integrate cu organizare multipla de obicei pe 8 sau 16 biti (memoria din figura 5.1 are o capacitate de 64 de biti si

se poate organiza în 64 de cuvinte de 1 bit, 16 cuvinte de 4 biti sau 8 cuvinte de 8 biti).

Marimea logica care caracterizeaza latimea unei adrese de memorie adresata unic se numeste cuvânt. Cuvântul are o latime de unul sau mai multi octeti (1, 2, 4 sau 8). Mai multe locatii de memorie de la adrese succesive formeaza o pagina de memorie. O pagina de memorie poate avea 2 kB sau mai mult.