DRAM入门指南及工作原理

DRAM入门指南及工作原理

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/weixin_42896509/article/details/144354695

什么是DRAM?

图片来源：samsung官网

DRAM（Dynamic Random Access Memory），即动态随机存取存储器。

DRAM结构及特点

1. 动态存储，DRAM 需要不断地刷新才能保持数据，因为它是利用电容存储电荷的原理来保存数据，而电容会随着时间逐渐放电，所以需要定期刷新以补充电荷，维持数据的稳定。

2. 随机存取，可以随机地对存储单元进行读写操作，而不需要像顺序存储器那样按照特定的顺序进行访问。

DRAM 1T1C 的电路结构（存储0/1的最小单元）主要由一个晶体管（MOSFET）和一个电容器（Capacitance）组成。当电容器充电时，表示存储的数据为 “1”；当电容器放电时，表示存储的数据为 “0”。

晶体管的栅极连接字线（Word Line，WL），源极和漏极中的一端连接位线（Bit Line，BL），另一端连接电容器 。电容器的一端连接晶体管的源极或漏极，另一端接地或连接到一个固定的电压参考点。

字线：字线是用于选择存储单元行的控制线。当字线被激活时，对应的行中的所有晶体管的栅极都会受到电压信号的作用，从而使这些晶体管导通，允许位线与电容器之间进行数据传输。

位线：位线是用于传输数据的线路，它与每列存储单元中的晶体管的源极或漏极相连。在读写操作时，数据通过位线传输到存储单元或从存储单元中读出。

DRAM的工作原理

1. 写入：将0或1写入电容器
2. 读出：读出写入电容器的数据
3. 刷新：读出存储单元中的数据，并立即将其重新写入该存储单元，以补充电容器中损失的电荷。

字线、位线高的状态称之为High(H)，低的状态称之为Low(L).

DRAM写入工作原理

在晶体管导通状态下调整位线电压，通过对电容器进行充放电来进行写入。

字线被激活，存储单元中的晶体管导通，根据要写入的数据，在位线上施加相应的电压。如果要写入 “1”，则位线为高电压(H)，使电容器充电；如果要写入 “0”，则位线为低电压(L)，使电容器放电。

DRAM读取工作原理

通过打开晶体管并检测位线电位变化，读取存储器单元的0, 1。

字线被激活，存储单元中的晶体管导通，电容器与位线连接。如果电容器中存储的是 “1”，即有电荷存在，那么电容器会向位线放电，使位线的电压升高；如果电容器中存储的是 “0”，即没有电荷存在，那么位线的电压基本保持不变。连接到位线上的灵敏放大器检测位线的电压变化，并将其放大为可识别的逻辑电平，从而读出存储单元中的数据。

参考文献

1. Semiconductor Devices Physics and Technology.
2. Semiconductor journal.