Классификация по способу хранения информации

По способу хранения информации память процессора подразделяется на ЗУ статического и динамического типа.

1. В статических ЗУ (Static Random Access Memory – SRAM) в качестве элемента памяти используется триггер, состоящий минимум из 6 транзисторов. Поэтому статические ЗУ обладают меньшей плотностью хранения информации: емкость типовых микросхем статических ЗУ начала 2000-х годов не превосходила 16 Мбит.

Однако, триггер, со времен первых компьютеров, был и остается самым быстродействующим элементом памяти. Поэтому статическая память позволяет достичь наибольшего быстродействия, обеспечивая время доступа в единицы и даже десятые доли наносекунд, что и обусловливает ее использование в ЭВМ, главным образом, в высших ступенях памяти – кэш-памяти всех уровней.

Главными недостатками статической памяти являются ее относительно высокие стоимость и энергопотребление.

На рисунке 3.20 приведена упрощенная схема ячейки статической МОП - памяти.

Рисунок 3.20 –Ячейка статической памяти на МОП - транзисторах

В сущности она представляет собой триггер. Как и в большинстве устройств на МОП - структурах, в качестве нагрузочных сопротивлений здесь используются МОП - транзисторы с постоянно смещенными затворами. Для ввода и вывода информации из ячейки служит еще одна пара МОП - транзисторов.

2. Ячейка динамической МОП - памяти (DRAM), показанная на рисунке 3.21, значительно проще. С помощью вдвое меньшего количества транзисторов, чем в ячейке статической памяти, реализованы те же функции. Ячейка динамической МОП-памяти строится не в виде триггера. Показанный на схеме конденсатор представляет собой входную емкость МОП-транзистора. Эта небольшая емкость играет в ячейке динамической МОП-памяти роль запоминающего элемента. Хранение единицы двоичной информации осуществляется путем удержания заряда емкости, соответствующего логической 1, в течение нескольких миллисекунд. По истечении этого времени необходимо выполнить перезапись данных в ячейку. Отсутствие заряда на конденсато­ре соответствует хранению логического 0.

Рисунок 3.21 – Ячейка динамической памяти на МОП-транзисторах.

Повторная запись данных в ячейку динамической памяти называется регенерацией данных. Регенерация ячейки динамической памяти производится при каждом обращении к ней.