半导体集成存储器

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存储数据信息的固态电子设备由半导体集成电路工艺制成。简称半导体存储器。它由大量相同的存储单元、输入和输出电路组成。

中文名

半导体集成存储器

外文名

semiconductormemory主要优点

存储容量大，体积小

分类

随机只读和串行存储器

简称

半导体存储器

半导体集成存储器简介

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半导体集成存储器

semiconductormemory

每个存储单元有两种不同的表征 0 存储不同的信息和1 。半导体存储器是计算机的重要组成部分。与磁性存储器相比，半导体存储器具有访问速度快、存储容量大、体积小等优点，存储单元阵列与主外围逻辑电路兼容，可制作在同一芯片上，大大简化输入输出接口。因此，在计算机高速存储方面，半导体存储器都取代了过去的磁性存储器。

半导体集成存储器的主要优点

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该存储器的主要优点是：

①存储单元阵列和主外围逻辑电路制作在同一硅芯片上，输出和输入电平可以兼容和匹配同一片外的电路。这大大简化了计算机操作、控制和存储之间的界面；

②数据的存储和读取速度比磁性存储器快三个数量级，可以大大提高计算机的运行速度；

③使用大容量半导体存储器大大降低了存储器的体积和成本。因此，在计算机高速存储方面，所有半导体存储器都取代了过去的磁性存储器。半导体存储器用作大型集成电路，是1970年左右开始生产的1000个动态随机存储器。随着技术的进步，这些产品到1984年达到了每个1兆位的存储容量。

半导体集成存储器分类

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半导体存储器可分为随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和串行存储器三类。随着半导体集成电路技术的发展，半导体存储容量增长非常快，单片存储容量已进入兆位级，如16兆动态随机存储(DRAM)已商业化，64兆，256兆DRAM在研制中。

半导体集成存储器随机存储

对于任何地址，以相同的速度高速、随机地读取和写入数据的存储器（写入速度和读取速度可能不同）。存储单元的内部结构通常形成一个二维矩阵，即一个地址（如64k×一位)。但有时也有一种方便多位输出的形式(如8k×8位)。随机存储器主要用于组成需要快速存储的系统，如计算机主存储器。

随机存储器可分为静态和动态两类。静态随机存储器的单元电路是触发器。可规定A或B两个晶体管中的一个导通代表1或0。只要触发器的电源足够高，导通状态就不会改变。因此，存储在每个单元中的信息，如果不强制重写，只要有足够高的电源电压，就不会改变，也不需要更新（见金属氧化物-半导体静态随机存储器）。该存储器速度快，使用方便。动态随机存储器的单元由一个单元组成MOS电容和一个 MOS晶体管组成，数据以电荷的形式存储在电容器中，一般以无电荷代表0单元中的MOS晶体管是控制存储电容器中电荷存储和取出的开关。通常，MOS电容及其连接PN随着时间的推移，电荷会减少，直到泄漏，存储的数据会丢失。因此，动态随机存储器需要每2~4毫秒重写一次单元电路存储的信息，称为刷新。这种存储器的特点是单元器件数量少，集成度高，应用最为广泛(见金属-氧化物-半导体动态随机存储器)。

半导体集成存储器只读存储器

用于存储各种函数表、字符和固定程序等长期固定数据或信息。只有一个二极管或三极管。一般规定，当设备连接时为1，断开时为0，反之亦然。在设计只读存储器掩模板时，将数据编写在掩模板图形中，并在光刻时转移到硅芯片。这种制备被称为掩模只读存储器。该存储器安装成整机后，用户只能读取已存储的数据，而不能编写数据。其优点是适合大规模生产。但在调试阶段，整机往往需要修改只读存储器的内容，费时费力，不灵活(见半导体只读存储器)。

半导体集成存储器串行存储

它的单元排列成一个一维结构，就像磁带一样。由于整个磁带必须按顺序通过，第一部分和尾部的读取时间相差很长。半导体串行存储器中的单元也是一维排列，数据按每列顺序读取，如移位寄存器和电荷耦合存储器。

半导体存储器可根据不同的制造技术分为MOS两种类型的存储器和双极存储器。70年代以来，NMOS电路(见N沟金属-氧化物-半导体集成电路)和 CMOS电路 (见互补金属-氧化物-半导体集成电路)发展最快，用这两者都可做成极高集成度的各种半导体集成存储器。1024位静态随机存储器等砷化镓半导体存储器的读取时间已达2毫秒，预计将在超高速领域发展。