本章内容 电子科学与应用物理学院 ② 7.1概述 7.2只读存储器（ROM) 7.3随机存储器(RAM) 7.4存储器容量的扩展 7.5用存储器实现组合逻辑函数 个机江登大季 电子科学与应用物理学院 ② 第七章半导体存储器 内容提要 本章将系统地介绍各种半导体存储器的工作原理 和使用方法。半导体存储器包括只读存储器(ROM) 和随机存储器(RAM)。在只读存储器中，介绍了掩 模ROM、PROM和快闪存储器等不同类型的ROM的 工作原理和特点；而在随机存储器中，介绍了静态 RAM（SRAM)和动态RAM(DRAM)两种类型. 此外，也介绍了存储器扩展容量的连接方法以及用存 储器设计组合逻辑电路，重点放在这里。 2 个机五营大举 1
1 1 电子科学与应用物理学院 School of Electronic Science & Applied Physics 1 1 本章内容 7.1 概述 7.2 只读存储器（ROM） 7.3 随机存储器（RAM） 7.4 存储器容量的扩展 7.5 用存储器实现组合逻辑函数 电子科学与应用物理学院 School of Electronic Science & Applied Physics 2 2 第七章 半导体存储器 内容提要 本章将系统地介绍各种半导体存储器的工作原理 和使用方法。半导体存储器包括只读存储器（ROM） 和随机存储器（RAM）。在只读存储器中，介绍了掩 模ROM、PROM和快闪存储器等不同类型的ROM的 工作原理和特点；而在随机存储器中，介绍了静态 RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种类型。 此外，也介绍了存储器扩展容量的连接方法以及用存 储器设计组合逻辑电路，重点放在这里
奔4处理器中的SRAM 电子科学与应用物理学院 ② Intel Pentium 4 with 0.09 nm technology The Intel Pentium4 Processor Takes A Leap Forward,Delivering... 400H intel 3 电子科学与应用物理学院 ② McKinley微处理器中的SRAM Ioteger Uni -32 Engine 四 n Load GKB LID Cache Data 56K8 L2 Cache Bus Logic 3MBL3 Cache and Lantro McKinley microprocessor 4 2
2 3 电子科学与应用物理学院 School of Electronic Science & Applied Physics 3 3 奔4处理器中的SRAM 4 电子科学与应用物理学院 School of Electronic Science & Applied Physics 4 4 McKinley微处理器中的SRAM
电子科学与应用物理学院 ② Power6@2007.5 5 电子科学与应用物理学院 ② Power 6@ 2007.5 ·POWER6包含7.9亿个 晶体管。上图中的金色 小突起就是两个。使用 了IBM发明的纳米级电 子扫描显微镜。 ·POWER6是64位双 核，频率4.7GHz。二 级缓存是8MB。片外三 级缓存32MB。 3
3 5 电子科学与应用物理学院 School of Electronic Science & Applied Physics 5 5 Power 6 @ 2007.5 6 电子科学与应用物理学院 School of Electronic Science & Applied Physics 6 6 Power 6 @ 2007.5 • POWER 6包含7.9亿个 晶体管。上图中的金色 小突起就是两个。使用 了IBM发明的纳米级电 子扫描显微镜。 • POWER 6是64位双 核，频率4.7GHz。二 级缓存是8MB。片外三 级缓存32MB
电子科学与应用物理学院 ② IBM Power 7@2010.2 POWER7 BUILT ON Mem C TM Power 7.1概述 电子科学与应用物理学院 ② L.半导体存储器的定义 半导体存储器就是能存储大量二值信息（或称作 二值数据)的半导体器件。它是属于大规模集成电 路，由于计算机以及一些数字系统中要存储大量的数 据，因此存储器是数字系统中不可缺少的组成部分， 其组成框图如图7.11所示。 址输入 地址译码器 存储矩阵 输入\出电路 I/O 输入/出控制 图7.1.1 8 4
4 7 电子科学与应用物理学院 School of Electronic Science & Applied Physics 7 7 IBM Power 7 @ 2010.2 8 电子科学与应用物理学院 School of Electronic Science & Applied Physics 8 8 7.1 概述 1. 半导体存储器的定义 半导体存储器就是能存储大量二值信息（或称作 二值数据）的半导体器件。它是属于大规模集成电 路，由于计算机以及一些数字系统中要存储大量的数 据，因此存储器是数字系统中不可缺少的组成部分， 其组成框图如图7.1.1所示。 输入 /出电路 I/O 输入/出控制 图7.1.1
7.1概述 电子科学与应用物理学院 2.存储器的性能指标 由于计算机处理的数据量很大，运算速度越来越 快，故对存储器的速度和容量有一定的要求。所以将 存储量和存取速度作为衡量存储器的重要性能指标。 目前动态存储器的容量已达10位/片，一些高速存储 器的存取时间仅10ns左右。 3.半导体存储器的分类 (1)从存取功能上分类 从存取功能上可分为只读存储器(Read-Only Memory,.简称ROM)和随机存储器(Random Access Memory,.简称RAM)。 9 合他以登表号 7.1概述 电子科学与应用物理学院 a.ROM: ROM的特点是在正常工作状态下只能从中读取数据， 不能快速随时修改或重新写入数据。其电路结构简 单，而且断电后数据也不会丢失。缺点是只能用于存 储一些固定数据的场合。 ROM可分为掩模ROM、可编程ROM(Programmable Read-Only Memory,简称PROM)和可擦除的可编 程ROM（Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EPROM)。 *掩模ROM在制造时，生产厂家利用掩模技术把数据 写入存储器中，一旦ROM制成，其存储的数据就固 定不变，无法更改。 10 个机五营大坚 5
5 9 电子科学与应用物理学院 School of Electronic Science & Applied Physics 9 9 2.存储器的性能指标 由于计算机处理的数据量很大，运算速度越来越 快，故对存储器的速度和容量有一定的要求。所以将 存储量和存取速度作为衡量存储器的重要性能指标。 目前动态存储器的容量已达109位/片，一些高速存储 器的存取时间仅10ns左右。 7.1 概述 3.半导体存储器的分类 （1）从存取功能上分类 从存取功能上可分为只读存储器（Read－Only Memory，简称ROM）和随机存储器（Random Access Memory，简称RAM）。 10 电子科学与应用物理学院 School of Electronic Science & Applied Physics 10 10 ROM的特点是在正常工作状态下只能从中读取数据， 不能快速随时修改或重新写入数据。其电路结构简 单，而且断电后数据也不会丢失。缺点是只能用于存 储一些固定数据的场合。 7.1 概述 a. ROM ： ROM可分为掩模ROM、可编程ROM（Programmable Read－Only Memory，简称PROM）和可擦除的可编 程ROM（Erasable Programmable Read－Only Memory，简称EPROM）。 *掩模ROM在制造时，生产厂家利用掩模技术把数据 写入存储器中，一旦ROM制成，其存储的数据就固 定不变，无法更改