¿Cómo es una DRAM volátil con condensadores?

9

Hay algunas cosas que entiendo:

  1. DRAM almacena cada bit de datos en un pequeño condensador con alguna diferencia de potencial.
  2. A menos que el capacitor esté conectado al extremo de bajo voltaje, la diferencia de potencial debe permanecer igual.

¿Por qué necesitamos actualizar la diferencia de potencial almacenada en el condensador en DRAM?

O

¿Por qué y cómo el condensador pierde la carga en DRAM? (¿Están los condensadores conectados a los extremos de bajo voltaje?)

¿No deberían los condensadores pertenecer a la diferencia de potencial y la DRAM debería funcionar como memoria no volátil debido a esto?

Actualizar:

Además, si puede responder al punto planteado por Harry Svensson en los comentarios:

  • ¿Por qué los condensadores en DRAM necesitan actualizarse, sin embargo, los condensadores en las puertas en FPGA analógicos de alguna manera retienen su carga?
voltage capacitor memory non-volatile-memory dram GitanoCosmonauta
fuente
1
Esta pregunta sería mucho mejor si preguntara por qué los condensadores en DRAM deben actualizarse, sin embargo, los condensadores en las puertas en FPGA analógicos de alguna manera retienen su carga.
Harry Svensson
@HarrySvensson, ¿son estos últimos similares a la memoria flash?
peufeu
@peufeu Si recuerdo correctamente, el condensador (compuerta) de los NANDs se tira muy alto o muy bajo (en V) para forzar un 1 muy fuerte o un 0 muy fuerte. Y cada vez que cambias la carga en la puerta, destruyes La puerta un poco. En los FPGA analógicos, establece un voltaje específico en la puerta que hace que se comporte más como una resistencia, imagine un amplificador inversor (amplificador operacional), pero en lugar de resistencias, usa dos transistores con una carga específica en la puerta. - Así es como creo que es. Aunque no soy un experto .
Harry Svensson
La DRAM debe actualizarse periódicamente debido a la fuga del condensador
Long Pham
1
A menos que esté leyendo mal la pregunta, ¿está usando los términos volátil y no volátil al revés ...?
R .. GitHub DEJA DE AYUDAR AL HIELO

Respuestas:

25

En ambos casos (EEPROM / flash y DRAM) se utiliza un pequeño condensador (femtofarads). La diferencia es la forma en que se conecta el condensador.

En el caso de DRAM, está conectado a la fuente o al drenaje de un MOSFET. Hay una pequeña pérdida a través del canal del transistor y la carga se escapará en un período de tiempo relativamente corto (segundos o minutos a temperatura ambiente). En general, se especifica que las celdas se actualizan cada 64 ms, por lo que incluso a altas temperaturas, los datos se mantienen de manera confiable. La lectura de los datos suele ser destructiva, por lo que debe reescribirse después de cada lectura.

En el caso de una celda flash o EEPROM utilizada para almacenar datos de configuración, el condensador está conectado a la puerta de un MOSFET. El aislamiento de la puerta / condensador es casi perfecto y la pequeña carga se mantendrá durante muchos años, incluso a altas temperaturas. La desventaja es que algunos métodos, como el túnel cuántico, deben usarse para cambiar la carga en la "puerta flotante", y ese es un proceso mucho más lento, demasiado lento para ser práctico para la memoria de trabajo. La lectura es rápida y no destructiva, al menos a corto plazo. El uso de túneles expone el aislante de la puerta a un gradiente de voltaje relativamente alto y expone los modos de falla en los que la celda se desgastará efectivamente después de una serie de escrituras (generalmente especificadas como 10 ^ 3 a 10 ^ 6 o más).

Spehro Pefhany
fuente
1
Esto también responde a mi pregunta semi-offtopic. ¡Gran respuesta!
Harry Svensson