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SRAM-核心特性与工作原理.docx
资料介绍
一、基本定义与核心特点
SRAM全称是静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory),是随机存取存储器的一种,这里的"静态"指的是:只要保持通电,存储在其中的数据就可以稳定保持,不需要像动态随机存取存储器(DRAM)那样定期刷新存储单元。
和DRAM相比,SRAM的核心特点包括:
1. 访问速度更快:SRAM不需要刷新电路,访问延迟远低于DRAM,通常可以达到纳秒级访问速度
2. 单位容量成本更高:SRAM每个存储单元需要更多的晶体管,相同容量下SRAM的芯片面积更大,价格也更高
3. 功耗更低(待机状态):工作状态下SRAM功耗通常高于同容量DRAM,但待机时不需要刷新功耗更低
4. ** volatility(易失性)**:和大部分RAM一样,SRAM属于易失性存储器,断电后存储的数据会丢失
二、基本结构与工作原理
SRAM的存储单元核心是六晶体管结构(6T SRAM),这也是最经典、应用最广泛的SRAM单元结构:
· 4个晶体管组成两个交叉耦合的反相器,形成双稳态触发器,用来存储1bit数据,两个稳定状态分别对应0和1
· 另外2个晶体管作为访问管,控制存储单元和位线之间的连通,由字线控制选通
· 除了6T结构,还有为了降低芯片面积开发的4T、5T结构,这类结构需要额外的刷新操作,性能稳定性低于6T结构
工作原理:
当保持数据时,字线处于低电平,两个访问管关闭,双稳态触发器保持自身稳定状态,不会改变,数据也就持续保存。当需要读写时,字线变为高电平,访问管打开,外部电路就可以通过位线读取当前触发器的状态(读操作),或者通过位线改变触发器的状态(写操作),整个过程不需要额外刷新,因此访问速度更快。
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