Universidad técnica de Cotopaxi

Unidad académica de ciencias de las ingenierías y aplicadas

Ingeniería electromecánica

Asignatura: Sistemas digitales

Tema: memoria DRAM

Alumno: Juan Guerra

Fecha: 04 de Febrero del 2015

Latacunga - ecuador

DRAM• (Dynamic random access memory - Memoria

de acceso aleatorio dinámica).• Tipo de memoria RAM más usada. Almacena

cada bit de datos en un capacitor separado dentro de un circuito integrado. Dado que los capacitores pierden carga, eventualmente la información se desvanece a menos que la carga del capacitor se refresque y cargue periódicamente (períodos cortísimos de refresco).

• Por este requerimiento de refresco es llamada memoria dinámica que es opuesta a las SRAM y otras memorias estáticas.

Funcionamiento• La celda de memoria es la unidad básica de

cualquier memoria, capaz de almacenar un Bit en los sistemas digitales. La construcción de la celda define el funcionamiento de la misma, en el caso de la DRAM moderna, consiste en un transistor de efecto de campo y un condensador. El principio de funcionamiento básico, es sencillo: una carga se almacena en el condensador significando un 1 y sin carga un 0. El transistor funciona como un interruptor que conecta y desconecta al condensador.

• Este mecanismo puede implementarse con dispositivos discretos y de hecho muchas memorias anteriores a la época de los semiconductores, se basaban en arreglos de celdas transistor-condensador.

• Las celdas en cualquier sistema de memoria, se organizan en la forma de matrices de dos dimensiones, a las cuales se accede por medio de las filas y las columnas. En la DRAM estas estructuras contienen millones de celdas y se fabrican sobre la superficie de la pastilla de silicio formando áreas que son visibles a simple vista. En el ejemplo tenemos un arreglo de 4x4 celdas, en el cual las líneas horizontales conectadas a las compuertas de los transistores son las llamadas filas y las líneas verticales conectadas a los canales de los FET son las columnas.

• Para acceder a una posición de memoria se necesita una dirección de 4 bits, pero en las DRAM las direcciones están multiplexadas en tiempo, es decir se envían por mitades. Las entradas marcadas como a0 y a1 son el bus de direcciones y por el mismo entra la dirección de la fila y después la de la columna. Las direcciones se diferencian por medio de señales de sincronización llamadas RAS (del inglés Row Address Strobe) y CAS (Column Address Strobe) que indican la entrada de cada parte de la dirección.

Los pasos principales para una lectura son:• Las columnas son precargadas a un voltaje igual a la mitad del voltaje de 1

lógico. Esto es posible ya que las líneas se comportan como grandes condensadores, dada su longitud tienen un valor más alto que la de los condensadores en las celdas.

• Una fila es energizada por medio del decodificador de filas que recibe la dirección y la señal de RAS. Esto hace que los transistores conectados a una fila conduzcan y permitiendo la conexión eléctrica entre las líneas de columna y una fila de condensadores. El efecto es el mismo que se produce al conectar dos condensadores, uno cargado y otro de carga desconocida: se produce un balance de que deja a los dos con un voltaje muy similar, compartiendo las cargas. El resultado final depende del valor de carga en el condensador de la celda conectada a cada columna. El cambio es pequeño, ya que la línea de columna es un condensador más grande que el de la celda.

• El cambio es medido y amplificado por una sección que contiene circuitos de realimentación positiva: si el valor a medir es menor que el la mitad del voltaje de 1 lógico, la salida será un 0, si es mayor, la salida se regenera a un 1. Funciona como un redondeo.

• La lectura se realiza en todas las posiciones de una fila de manera que al llegar la segunda parte de la dirección, se decide cual es la celda deseada. Esto sucede con la señal CAS. El dato es entregado al bus de datos por medio de la lineo D.O. y las celdas involucradas en el proceso son reescritas, ya que la lectura de la DRAM es destructiva.

• La escritura en una posición de memoria tiene un proceso similar al de arriba, pero en lugar de leer el valor, la línea de columna es llevada a un valor indicado por la línea D.I. y el condensador es cargado o descargado. El flujo del dato es mostrado con una línea gruesa en el gráfico.