Основные направления развития флэш-памяти

1. Прерывание длительного процесса записи при необходимости чтения па­мяти.

2. Создание внутренней очереди команд, которая позволяет организовать конвейерный процесс работы.

3. Программирование длины слов.

4. Ввод пониженного энергопотребления в режиме покоя, когда ток уменьша­ется до 2 мкА.

5. Приспособление для работы с различными напряжениями питания: 5; 3,3 и даже 2,6 В.

6. Ввод в структуру памяти буферов, которые обеспечивают одновременно запись и вывод данных.

7. Совершенствование средств защиты от случайного стирания или несанк­ционированного доступа.

Память типа Strata Flash

Флэш-память типа Strata Flash разработана фирмой Intel в 1997 г. В ней впер­вые в одном ЭП хранятся два бита. Это обеспечивается созданием в плавающем затворе транзистора ЛИЗМОП четырех значений зарядов. Запись двух битов осу­ществляется практически на тех же размерах ЭП, которые использовались для хра­нения одного бита. Таким образом, это позволило от емкости 32 Мбит, например, сразу перейти к емкости 64 Мбит.

Запоминающие ЭП программируются путем ввода в плавающий затвор одного из четырех количеств зарядов, каждое из которых соответствует паре двоичных цифр: 11, 10, 01 и 00. В зависимости от заряда ЭП имеет одно из четырех пороговых напряжений. При считывании информации ток элемента памяти имеет четыре зна­чения, на. их основе выходные схемы формируют двухразрядный код.

Статические запоминающие устройства

В статических ЗУ функцию запоминания бита информации выполняют тригге­ры. Они реализуются по любой схемотехнике — ТТЛШ, И²Л, ЭСЛ, л-МОП, КМОП и др. Наиболее интенсивно развираются ОЗУ на КМОП-структурах, которые при уменьшении разрешающей способности до 0,2 мкм достигают высокого быстродей­ствия. При этом они сохраняют свои традиционные достоинства — большую ин­формационную емкость и очень малое энергопотребление — до долей микровольта

Статические ОЗУ (SRAM) обычно имеют структуру 2DM, а при небольшой ин­формационной емкости строятся по структуре 2D. Они широко используются в кэш­памяти, которая должна иметь максимально возможное быстродействие.

Для построения ЭП статических ЗУ широко используют RS-триггеры по схемо­технике КМОП.

 

 

 

Динамическая память

В динамической памяти типа DRAM информация сохраняется в виде зарядов на очень малой емкости С₃=0,01...0,05 пФ, образованной между стоком и подкладкой МОП-транзистора

 

ЛЗС

ЛВ, Поликремний

ЛЗС

 

Стык транзистора не имеет внешнего вывода. Для записи информации на ли­нию выборки ЛВ, подается высокий уровень напряжения, которое открывает транзи­стор T_tJ. Создается проводящий канал, и уровень напряжения на разрядной линии записи-считывания ЛЗС, определяет состояние конденсатора С₃: заряжен при высо­ком уровне (состояние "1") и разряжен при низком (состояние "О")

Линия ЛЗС/ длинная, к ней подключено много транзисторов (определяются ко­личеством строк), поэтому она имеет большую емкость С_л, которая многократно превышает С₃ запоминающего элемента.

При считывании информации безвозвратно тратится часть заряда конденсатора, что приводит к разрушению информации.

Эти недостатки можно устранить увеличением емкости С₃ (без изменения пло-

Уменьшение емкости С_л достигается при разрезании ЛЗС на половины и вклю­чении между ними дифференциального усилителя-регенератора УРЕГ. Такой спо­соб вдвое уменьшает емкость С_л и соответственно сигнал AU увеличивается в два раза

 

Схема УРЕГ строится на основе триггеров с использованием дополнительного сигнала подготовки ПДГ для управления нагрузочными транзисторами Г_н1 и Г_н2

 

При увеличении напряжения на AU данный вход-выход принимает значение лог. 1 {противоположный — лог. 0). При уменьшении напряжения на AU данный вход-выход принимает значение лог. 0 (противоположный — лог. 1).

После переключения триггер хранит на выводах А и В значения записанных данных, с помощью которых он восстанавливает на емкости С₃ полное значение считанного сигнала. Тем самым автоматически осуществляется регенерация дан­ных в ЭП. Состояние триггера определяет также выходные сигналы считанной ин­формации.

(Внутренняя регенерация)