I. Polovodičové pamäte

26.09.2007 16:26 | Ripxter

V dnešnej dobe, ak niekto počuje slovo pamäť, ako prvé ho napadne buď RAM-ka alebo Flash-ka. Čo to vlastne je pamäť?
Je to zariadenie, ktoré umožnuje zápis informácie do pamäťového média, uchovávanie informácie na určitý časový interval a výber informácie v potrebnom okamihu.
Medzi základne parametre pamätí môžeme zaradiť:
1. Kapacita – je vyjadrená celkovým počtom slov (8 bitov), ktoré môžu byť súčastne uložené v pamäti.
2. Vybavovací čas – predstavuje dobu, ktorá vlastne uplinie od okamihu keď je vyslaná požiadavka na prenos z pamäte, do okamihu kým sa požadované údaje objavia na výstupe pamäte.
3. Cyklus – je minimálny čas, ktorý uplynie po dvoch po sebe idúcich rovnakých príkazoch.
4. Hustota záznamu – nám udáva počet bitov na jednotku plochy alebo dĺžky pamäte.

Rozdelenie pamätí

I. Podľa fyzikálneho princípu záznamu údajov
1. Magnetické pamäte – využívajú feromagnetické materiály na zápis. Čítanie je vykonávané pomocou magnetického poľa, ktoré je vyvolané elektrickým prúdom. Najznámejšími magnetickými pamäťami sú HDD.
2. Elektrické pamäte – inak nazývané aj polovodičové napr. RAM
3. Tepelno-optické – CD, DVD, Blue-ray atd..
4. Holografické pamäte – tu sa záznam robí pomocou laserováho lúča, ktorý dopadá na fotocitlivý materiál.

II. Podľa prístupu k uloženým údajom
1. Pamäte s lubovolným prístupom k údajom – RAM
2. S adresovým prístupom – prístup sa vykonáva na základe adresy
3. Asociatívne pamäte – vyberajú sa vždy rovnaké typi údajov

III. Podľa možnosti čítania a zápisu
1. Pamäte pre čítanie a zápis – RWM
2. Pamäte iba pre čítanie – ROM, PROM, EPROM, EEPROM

IV. Podľa časovej závislosti prístupu k pamäťovému miestu
1. Statické
2. Dynamické – prístup je možný len v určitých časových okamžikoch.

V. Vzhľadom na postavenie pamäti v PC
1. Registre – sú pamäte pre jedno alebo viac slov, ktoré sú súčasťou podsystémov PC. Majú najmenšiu vybavovaciu dobu iba 10 na -8 s.
2. Pamäte microprogramov – sú to pevné pamäte, ktoré z pravidla obsahujú prevody kódov alebo tabuľky funkčných hodnôt.
3. Zápisníkové pamäte – používajú sa na spoluprácu operačného systému a riadiaceho podsystému. Uchovávajú informácie z ktorými sa operuje najčastejšie.
4. Hlavné operačné pamäte – používajä sa na uchovávanie riadiacich, používatelských, pomocných a ostatných programov operačného systému.
5. Velkokapacitné pamäte – používajú sa na uchovanie programov alebo údajov, ktoré sa momentálne spracovávajú. Ide taktiež o dlhodobejšie uskladnenie alebo uchovávanie informácií. HDD

USB, ktoré nosíme denne vo vačkoch alebo RAM-ky, vďaka ktorým fičia naše PC sú elektrické (polovodičové) pamäte.
Tie sa delia na bipolárne a unipolárne.
Bipolárne sa ďalej delia na TTL, STTL, ECL a IIL.
Unipolárne na CMOS, NMOS, PMOS a celá táto skupina sa ešte delí na statické a dynamické.

I. Bipolárne:
Oproti unipolárnym majú väčší príkon na bit, ale aj vyššiu cenu
1. Pamäte TTL- majú vybavovaciu dobu kratšiu ako 100 ns. Kapacita 1024Bit
2. STTL – sú obvody, ktoré pracujú bez nasýtenia to znamená, že sú rýchlejšie ako TTL
3. ECL – majú rovnakú kapacitu ako TTL, ale majú polovičnú vybavovaciu dobu, čiže sú 2 – krát rýchlejšie. Ich príkon je približne rovnaký ako TTL, ale sú výrobne zložitejšie a drahšie.
4. IIL – majú vyššiu hustotu bitov na jedno púzdro, ako TTL, až 1500 bit. Asi pätinový príkon cca 0,1 mW na bit a vybavovacia doba je asi 50 ns.

Bipolárne polovodičové pamäte sú statické, s ľubovolným prístupom, nedeštruktívnym čítaním a konštantnou vybavovacoiu dobou. Sú energeticky závislé.

II. Unipolárne:
Majú menší príkon ako bipolárne, ale zároveň sú pomalšie. Hustota informácií vyjadrená počtom bitov na jednotku plochy chipu je väčšia a ich výroba je technologicky jednoduchšia.
1. PMOS:
Statická- má kapacitu 512 b, vybavovaciu dobu kratšiu ako 600 ns a príkon cca 0,3 mW*bitna -1
Dynamická – kapacita 4096 b, vybavovacia doba kratšia ako 600 ns a príkon 0,2 mW *bit na -1
2. NMOS
Statická – kapacita 1024 b, vybavovacia doba kratšia ako 300 ns a príkon 0,2 mW*bit na -1
Dynamická – kapacita 4096 b, vybavovacia doba kratšia ako 600 ns a príkon 0,1 mW*bit na -1
3. CMOS – statická aj dynamická má kapacitu 1024 b, vybavovaciu dobu kratšiu ako 150 ns a príkon 0,02 mW*bit na -1

Takisto aj unipolárne pamäte sú pamäte s lubovolným prístupom, konštantnou vybavovacoiu dobou a sú energeticky závislé.

    • CMOS 27.09.2007 | 22:23
      Avatar blackhole   Návštevník

      Oprav ma ak sa mylim ale dodam:
      CMOS su myslim najpouzivanejsie pamate dneska a treba dodat, ze unipolarne tranzistory co su v nich, su riadene elektrickym polom a su nachylne na znicenie statickou elektrinou.
      Napr. kebyze ich posuchate po umelom silonovom svetre kde pri pohybe preskakuju iskry tak by ste ich uz asi neozivili.
      ----------------------------------------------------------------------------------------------------
      Dobrý vedec dokáže každú vec jednoducho vysvetliť aj blbcovi (nie úplnému :) .

      • Re: CMOS 27.09.2007 | 23:00
        Avatar blackhole_tommyhot   Používateľ

        Presne tak ako hovoris. Ale neviem ci ide o staticku elektrinu (taky pojem som este nepocul), skor ide o el. naboj (Q), teda ak sa nemylim a dobre nas to naucili na ELE. A napriklad CMOS staci aj odfotit bleskom fotaka a mozes ho zahodit.
        ----------
        tommyhot@hackingmachine:~$ microsoft &> /dev/null

        • Re: CMOS 28.09.2007 | 08:43
          Avatar blackhole   Návštevník

          Staticka elektrika, ktora znici take suciastky nie je nic ine ako elektricky naboj Q. Ked posuchas silonovy sveter ktory je izolant (dielektrikum) tak sa trenim vytvori staticka elektrina = naboj, podobne ako v kondenzatore. A naboj nie je zase nic ine ako prud za cas, jeden vzorec: Q=I.t [C;A,s]
          naboj=prud krat cas [Coulomb; Amper, sekunda]
          A nutno vediet takto vytvorena staticka elektrina ma napatie radovo az desiatky kV (ano su to az desattisice voltov).
          Takze moze vzniknut naboj podla vzorca
          Q=C.U [C;F,V]
          naboj= kapacita krat napatie [coulomb;farad, volt]
          Takze pri takmer zanedbatelnej kapacita svetra a velkom napati moze vzniknut malinky naboj, ktory ale uz je schopny znicit CMOS obvod.
          Unipolarne tranzistory v CMOS su ako bolo napisane ovladane el. napatim a teoreticky nulovym (prakticky zanedbatelnym) prudom a preto sa tak lahko mozu znicit statickou elektrinou.
          Ale prakticky maju mnohe obvody ciastocnu ochranu proti takemuto prepatiu (zvysenemu napatiu) a preto v elektrotechnike mozem aj spajkovackou, pri velmi velkej opatrnosti uspesne zaspajkovat takyto obvod.
          ----------------------------------------------------------------------------------------------------
          Dobrý vedec dokáže každú vec jednoducho vysvetliť aj blbcovi (nie úplnému :) .

          • Re: CMOS 28.09.2007 | 10:02
            Avatar blackhole_srnec   Používateľ

            Mas na mysli trafo spajkovacku ak nemylim sa (nahriat vo vzduchu, vypnut a prilozit)? S odporovou je to v pohode ale musis mat hrot na spolocnom potencialy. A dodrziavat zakladne ESD pravidla. Je pravda ze obvody maju ochrany ale neoplati sa na to spoliehat, sice ho statikou neodpalis ale casto zmenis vlastnosti prechodov.

            Raz som skusal dat PIC 18fxxx do mikrovlnky na par sekund, medzi nohami sa iskrilo a ten svab sa dal v pohode naprogramovat a aj pracoval. Islo vsak o pomerne jednoduche zapojenie. Urcite by som ho uz nikam nedal.

            CMOS je oznacenie skor "rodiny" polovodicov, technologicky sa to este deli podla velmi vela pravidiel. (mosfet, nosfet, igbt mnos a kopec dalsich podla pouzitia)

            +++
    • Re: Polovodičové pamäte 02.10.2007 | 22:35
      Avatar blackhole   Návštevník

      nechystas sa spravit dake pokracovanie ? mam na mysli este popis pamatovych buniek na logickej urovni (RS,D,T,...)

      --
      If an orange is orange, would be banana called yellow?