带电容的 DRAM 易失性如何?

电器工程 电压 电容器 记忆 非易失性存储器 德拉姆
2022-01-18 19:57:58

有几点我理解:

  1. DRAM 将每一位数据存储到具有一定电位差的微型电容器中。
  2. 除非电容器连接到低压端,否则电位差应保持不变。

为什么我们需要刷新存储在 DRAM 中的电容器中的电位差?

要么

为什么以及如何电容器会失去 DRAM 中的电荷?(电容器是否连接到低压端?)

电容器不应该与电位差有关,因此 DRAM 应该像非易失性存储器一样工作吗?


更新:

另外,如果您可以在评论中回答 Harry Svensson 提出的观点:

  • 为什么 DRAM 中的电容器需要更新,而模拟 FPGA 中栅极中的电容器却以某种方式保留了电荷?
1个回答

在这两种情况下(EEPROM/闪存和 DRAM)都使用了一个小的(飞法)电容器。不同之处在于电容器的连接方式。

在 DRAM 的情况下,它连接到 MOSFET 的源极或漏极。晶体管通道有少量泄漏,电荷将在相对较短的时间内(室温下为几秒或几分钟)泄漏。通常,单元格被指定为每 64 毫秒刷新一次,因此即使在高温下也能可靠地保存数据。读取数据通常具有破坏性,因此需要在每次读取后重新写入。

对于用于存储配置数据的闪存或 EEPROM 单元,电容器连接到 MOSFET 的栅极。栅极/电容器的绝缘非常接近完美,即使在高温下,微小的电荷也可以保持多年。缺点是必须使用诸如量子隧穿之类的方法来改变“浮栅”上的电荷,这是一个慢得多的过程,对于工作记忆来说太慢了,不实用。至少在短期内,阅读是快速且非破坏性的。使用隧穿将栅极绝缘体暴露于相对较高的电压梯度并暴露出故障模式,其中单元在多次写入后会有效磨损(通常指定为 10^3 到 10^6 或更多)。