五千年(敝帚自珍)

主题:同学们,“半导体存储器导论课”第二课开始点名,分组讨论了, -- 老瑞

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家园 俺也来敲个边鼓。

  俺没系统学过,都是自己看书看来的,具体细节记不住了,写的也不知错不错。

  而且都是老东西了,半导体存储器前传吧。

  半导体存储器之前用的多的是磁环存储器,每个磁环是一位,需要人工穿线,我曾见过一块,象键盘的三分之二那么大,上面密密麻麻的全是小磁环和电线,大概也只有一两千个位吧。好象当年王安就是靠这个发财的,不过没几年就不行了。

  在这之前不知道用什么,大概是用三极管焊吧,反正肯定不如磁环。

  广义说来,一只只三极管焊的板子也应该算半导体存储器,不过现在一提到半导体存储器就只会想到集成电路,

  最早的集成电路半导体存储器用的是单稳态电路,顾名思义这是不挥发性的,每个单稳态电路至少要有两只三极管,再加二极管、电阻,半导体集成电路中做二极管比三极管还麻烦一点,所以都是做成三极管再短路其中两极当二极管用,电阻也是用二极管代,因为在集成电路中做电阻更麻烦。(这是当时的技术,现在的不知道)再加上写入、读出电路,每个位就要有近十只三极管。那时的半导体存储器每片也就是几十到几百个字节,少的只有几个位。

  后来每位用的管子越来越少(当然也不能用双稳态电路了),最后只用一只三极管或MOS管写入读出,存储用电容,再加上加工的精细,可以做出一片几百K的存储器,电容容量很小,储存的电子很容易跑掉,所以要不断的写入来保持所存储的内容,叫刷新。这刷新不是按位写入,只要在行线或列线上通一下电就行了,一下可以对许多位刷新,大概每一两毫秒就要刷新一次,这不需要软件,在硬件上就解决了。这种存储器叫挥发性的,这个名字起得很贴切。不挥发性的同个时代每片容量还是要低些。

  上面说的是RAM,随机读写存储器,再就是ROM,只读存储器。

  最早的半导体只读存储器是掩模式的,就是你先编好程序,交到半导体工厂,象做集成电路一样做出曝光胶片,再做成芯片。这个麻烦劲在现在是不可想象的,就跟做狗剩差不多。而且做好了就没法修改,其中有点小错大量的投资就挥发了。

  为了摆脱工厂,有人就发明了熔断式ROM,里面每个位上有一个小熔断丝,也可能就是一只二极管,写入时用大电流烧断,当然烧断后就无法恢复,一次性写入无法修改。这叫EPROM,不用把程序送到工厂去了,写坏了也就一只芯片,保密性也大大增强。

  但是写坏了就扔掉也不好啊,大大地不绿色。于是又有人发明了可擦除的ROM,叫EEPROM,大概写和擦英文字头是同一个字母吧?这种ROM里面(以下不知对不对)用什么(好象是硅?)氧化膜包上一小块,写入时用高电压冲破势垒(?)送进些电子,因为这种氧化膜绝缘很好,电子能保存很长时间(几十?几百?几千年?),数据也就能保存很长时间,是非挥发性的(废话,ROM还有挥发性的?)。擦除的时候要用紫外线照,把里面保存的电子晒干?这种存储器上面都有一个玻璃窗口,现在还可以见到应用。

  紫外线晒还是不太方便,能不能在衣服穿在身上就弄干?也就是不用拔下来,在电路中就直接重写?这就引出了电擦除ROM,现在的flash(没写错吧)应该也是电擦除的。不过这部分及以后都是俺爱学习的劲头挥发以后出现的新事物,只能等大牛们了,等着上新课。

  欢迎挑错。下课。

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