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阻变随机存储器(RRAM)综述(自己汇总整编)

阻变随机存储器(RRAM)综述(自己汇总整编)
阻变随机存储器(RRAM)综述(自己汇总整编)

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目录

引言 (1)

1 RRAM技术回顾 (1)

2 RRAM工作机制及原理探究 (4)

2.1 RRAM基本结构 (4)

2.2 RRAM器件参数 (6)

2.3 RRAM的阻变行为分类 (7)

2.4 阻变机制分类 (9)

2.4.1电化学金属化记忆效应 (11)

2.4.2价态变化记忆效应 (15)

2.4.3热化学记忆效应 (19)

2.4.4静电/电子记忆效应 (23)

2.4.5相变存储记忆效应 (24)

2.4.6磁阻记忆效应 (26)

2.4.7铁电隧穿效应 (28)

2.5 RRAM与忆阻器 (30)

3 RRAM研究现状与前景展望 (33)

参考文献 (36)

阻变随机存储器(RRAM)

引言:

阻变随机存储器(RRAM)是一种基于阻值变化来记录存储数据信息的非易失性存储器(NVM)器件。近年来,NVM器件由于其高密度、高速度和低功耗的特点,在存储器的发展当中占据着越来越重要的地位。硅基flash存储器作为传统的NVM器件,已被广泛投入到可移动存储器的应用当中。但是,工作寿命、读写速度的不足,写操作中的高电压及尺寸无法继续缩小等瓶颈已经从多方面限制了flash存储器的进一步发展。作为替代,多种新兴器件作为下一代NVM器件得到了业界广泛的关注[1、2],这其中包括铁电随机存储器(FeRAM)[3]、磁性随机存储器(MRAM)[4]、相变随机存储器(PRAM)[5]等。然而,FeRAM及MRAM 在尺寸进一步缩小方面都存在着困难。在这样的情况下,RRAM器件因其具有相当可观的微缩化前景,在近些年已引起了广泛的研发热潮。本文将着眼于RRAM 的发展历史、工作原理、研究现状及应用前景入手,对RRAM进行广泛而概括性地介绍。

1 RRAM技术回顾

虽然RRAM于近几年成为存储器技术研究的热点,但事实上对阻变现象的研究工作在很久之前便已开展起来。1962年,T. W. Hickmott通过研究Al/SiO/Au、Al/Al2O3/Au、Ta/Ta2O5/Au、Zr/ZrO2/Au以及Ti/TiO2/Au等结构的电流电压特性曲线,首次展示了这种基于金属-介质层-金属(MIM)三明治结构在偏压变化时发生的阻

变现象[6]。如图1所示,Hickmott着重研究了基于Al2O3介质层的阻变现象,通

过将阻变现象与空间电荷限制电流理论、介质层击穿理论、氧空洞迁移理论等进行结合,尝试解释了金属氧化物介质层阻变现象的机理。虽然在这篇文献报道中,最大的开关电流比只有30:1,但本次报道开创了对阻变机理研究的先河,为之后的RRAM技术研发奠定了基础。

图1. T. W. Hickmott报道的基于Al/Al2O3/Au结构的电流-电压曲线,其中氧化层的厚度为

300?,阻变发生在5V左右,开关电流比约10:1[6] Hickmott对阻变现象的首次报道立刻引发了广泛的兴趣,之后在十九世纪60年代到80年代涌现了大量的研究工作,对阻变的机理展开了广泛的研究。除了最广泛报道的金属氧化物,基于金属硫化物[7]、无定形硅[8]、导电聚合物[9]、异质结构[10]等新材料作为介质层的结构也表现出了阻变性质。这些研究工作也很

快被总结归纳[11、12]。早期的研究工作主要是对于阻变的本质和机理进行探究,以及对阻变机理应用于RRAM技术的展望。但此时半导体产业对新型NVM器件的研究尚未引起广泛重视,并且在对阻变现象的解释过程中遇到了很多困难,没有办法达成广泛的共识,故而在80年代末期,对阻变的研究一度趋于平淡。90年代末期,摩尔定律的发展规律开始受到物理瓶颈的限制,传统硅器件的微缩化日益趋近于极限,新结构与新材料成为研究者日益关注的热点。与此同时,研究者开始发现阻变器件极为优异的微缩化潜力及其作为NVM器件具有可观的应用前景[13],因而引发了对基于阻变原理的RRAM器件的广泛研究。

如图2所示,近十年来,由于RRAM技术的巨大潜力,业界对非易失性RRAM 的研究工作呈逐年递增趋势[14]。日益趋于深入而繁多的研究报告,一方面体现着RRAM日益引起人们的重视,而另一方面,则体现着其机理至今仍存在的不确定性,仍需要大量的研究讨论。尽管自从对阻变现象的初次报道以来,阻变器件结构一直沿用着简单的金属-介质层-金属(MIM)结构,且对于所有材料的介质层,其电流-电压特性所表现的阻变现象几乎一致,但是对于不同的介质层材料,其阻变现象的解释却各有分歧。总体而言,基于导电细丝和基于界面态的两种阻

图2. 由Web of Science统计的每年关于阻变(resistive switching)词条发表的文章数[14]。

变解释理论已被大多数研究者接受,尤以导电细丝理论最被广泛接纳。由于基于细丝导电的器件将不依赖于器件的面积,于是材料的多样性配以细丝导电理论,愈加拓宽了RRAM技术的应用前景。截至今日,研究较为成熟的RRAM介质层材料主要包括:二元过渡金属氧化物(TMO),如NiO[15,16]、TiO2[17]、ZnO[18];固态电解质,如Ag2S[19]、GeSe[20];钙钛矿结构化合物[21,22];氮化物[23];非晶硅[24];以及有机介质材料[25]。RRAM的研究应用还有广阔的空间值得人们去研究探寻,还有许多困难与挑战亟待人们去积极面对。近几年,国内外研究者陆续开始对RRAM研究的现状进行综述总结[26-29],为进一步的探究工作打下了基础。由于RRAM研究仍处于共识与争论并存、理论尚未统一的研究阶段,本文旨在总结目前部分较为成熟的工作以及较为公认的理论,并且对RRAM的应用前景作出合理的评价。

2 RRAM工作机制及原理探究

2.1 RRAM基本结构

存储器的排布一般是以矩形阵列形式的,矩阵的行和列分别称为字线和位线,而由外围连线控制着字线和位线,从而可以对每个单元进行读和写操作。对于RRAM而言,其存储器矩阵可以设计为无源矩阵和有源矩阵两种。无源矩阵单元相对而言设计比较简单,如图3(a)所示,字线与位线在矩阵的每一个节点通过一个阻变元件以及一个非线性元件相连。非线性元件的作用是使阻变元件得到合适的分压,从而避免阻变元件处于低阻态时,存储单元读写信息的丢失。非线性元件一般选择二极管或者其他有确定非线性度的元件。然而,采用无源矩阵会

使相邻单元间不可避免地存在干扰。为了避免不同单元之间信号串扰的影响,RRAM

图3. RRAM存储器矩阵的单元电路图。图(a)为无源电路,图(b)为有源电路。

矩阵也可以采用有源单元设计,如图3(b)所示。由晶体管来控制阻变元件的读写与擦除信号可以良好隔离相邻单元的干扰,也与CMOS工艺更加兼容。但这样的单元设计无疑会使存储器电路更加复杂,而晶体管也需要占据额外的器件面积。

RRAM中的阻变元件一般采用简单的类似电容的金属-介质层-金属(MIM)结构,由两层金属电极包夹着一层介质材料构成。金属电极材料的选择可以是传统的金属单质,如Au、Pt、Cu、Al等,而介质层材料主要包括二元过渡金属氧化物、钙钛矿型化合物等,这在后文将会更加详细地讨论。由于对RRAM器件的研究主要集中在对电极材料以及介质层材料的研究方面,故而往往采用如图4所示的简单结构,采用传统的硅、氧化硅或者玻璃等衬底,通过依次叠合的底电极、介质层、顶电极完成器件的制备,然后于顶电极与底电极之间加入可编程电压信号来

第7章 微型计算机存储器习题参考答案

第七章习题及答案 7.1 一个微机系统中通常有哪几级存储器?它们各起什么作用?性能上有什么特点? 答:一个微机系统中通常有3级存储器结构:高速缓冲存储器、内存储器和辅助存储器。 高速缓冲存储器简称快存,是一种高速、小容量存储器,临时存放指令和数据,以提高处理速度。 内存存取速度快,CPU可直接对它进行访问,用来存放计算机运行期间的大量程序和数据。 辅存存储容量大,价格低,CPU不能直接进行访问,通常用来存放系统程序、大型文件及数据库等。 7.2 半导体存储器分为哪两大类?随机存取存储器由哪几个部分组成? 答:根据存取方式的不同,半导体存储器可分为随机存取存储器RAM和只读存储器ROM 两类。其中随机存取存储器主要由地址译码电路、存储体、三态数据缓冲器和控制逻辑组成。 7.3 什么是SRAM,DRAM,ROM,PROM,EPROM和EEPROM? 答:SRAM:静态随机存取存储器;DRAM:动态随机存取存储器;ROM:掩膜只读存储器;PROM:可编程的只读存储器;EPROM:可擦除可编程只读存储器;EEPROM:用电可擦除可编程只读存储器。 7.4 常用的存储器片选控制方法有哪几种?它们各有什么优缺点? 答:常用的存储器片选控制译码方法有线选法、全译码法和部分译码法。 线选法:当存储器容量不大、所使用的存储芯片数量不多、而CPU寻址空间远远大于存储器容量时,可用高位地址线直接作为存储芯片的片选信号,每一根地址线选通一块芯片,这种方法称为线选法。直观简单,但存在地址空间重叠问题。 全译码法:除了将低位地址总线直接与各芯片的地址线相连接之外,其余高位地址总线全部经译码后作为各芯片的片选信号。采用全译码法时,存储器的地址是连续的且唯一确定,即无地址间断和地址重叠现象。 部分译码法:将高位地址线中的一部分进行译码,产生片选信号。该方法常用于不需要全部地址空间的寻址、采用线选法地址线又不够用的情况。采用部分译码法存在地址空间重叠的问题。 7.5 动态RAM为什么要进行定时刷新?EPROM存储器芯片在没有写入信息时,各个单元的内容是什么? 答:DRAM的基本存储电路利用电容存储电荷的原理来保存信息,由于电容上的电荷会逐渐泄漏,因此对DRAM必须定时进行刷新,使泄漏的电荷得到补充。 EPROM存储器芯片在没有写入信息时,各个单元的内容是1。 7.6 某SRAM的单元中存放有一个数据如5AH,CPU将它读取后,该单元的内容是什么?答:5AH。 7.7 下列ROM芯片各需要多少个地址输入端?多少个数据输出端? (1)16×4位(2)32×8位

阻变存储器概述

阻变存储器概述 阻变存储器(Resistive Random Access Memory, RRAM)是一种基于非电荷存储机制的新型存储技术。RRAM的上下电极之间是能够发生电阻转变的阻变层材料。在外加偏压的作用下,器件的电阻会在高低阻态之间发生转换从而实现“0”和“1”的存储。在二进制存储中,一般将低阻态代表“1”,高阻态代表“0”。器件从高阻变化为低阻的过程称为Set,从低阻变为高阻的过程称为Reset。Set 过程中,一般需要限制通过器件的最大电流,以避免器件完全损坏。虽然阻变存储器的研究自2000年后才兴起,但薄膜的阻变现象早在1967年就由英国Standard Telecommunication Laboratories的J. G. Simmons等人发现[1]。1971年,美国加州大学伯克利分校的华裔教授Leon Chua就在理论上预言了除了电阻、电容、电感之外的第四种基本器件——忆阻器(Memristor)的存在[2]。在2008年的Nature杂志上,惠普公司报道已成功制备出忆阻器原型器件并提出了相应的物理模型。他们模拟了(a)有动态负微分现象的电阻器件、(b)无动态负微分现象的电阻器件、(c)存在非线性离子运动的电阻器件三种不同器件的工作机制:(a)中当所加正电压到达最大值时,器件还未完全发生电阻转变,在正电压逐渐减小的过程中器件继续发生电阻转变(电阻减小),因此观察到了明显的负微分电阻现象;在(b)中所加正向电压到达最大值之前,器件已经完全发生电阻转变,之后在未加负偏压之前器件电阻一直保持不变,因此没有负微分电阻现象;在(c)器件中,离子运动是非线性的,其到达上下电极两种边界条件是突变的,因此其一般只有两种状态(OFF和ON态)。阻变存储器RRAM可以归为忆阻器(c)类器件中的一员。 2.1 阻变存储器的材料体系 2.1.1 固态电解质材料 固态电解质体系中包含两个要素:一是固态电解质层,二是可在固态电解质层中发生氧化还原反应的金属。基于这类体系的RRAM器件被称为PMC (programmable metallization cell)或CBRAM(Conductive Bridging RAM)[5],其特征是两个电极一边是惰性金属如Pt,另一边是易于发生氧化还原反应的活泼金属如Cu和Ag。两电极中间是固态电解质层,金属离子可以在固态电解质中移动。当Cu或Ag等活泼金属作为阳极时,这些易氧化的金属原子失去电子成为金

随机存取存储器(RAM)

随机存取存储器(RAM) 班级:10级电子信息工程二班 组长:陶宇

摘要: RAM(random access memory)随机存储器。存储单元的内容可按需随意取出或存入,且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。按照存储信息的不同,随机存储器又分为静态随机存储器(Static RAM,SRAM)和动态随机存储器(Dynamic RAM,DRAM)。 关键字: 随机存取存储器(RAM) 一、静态随机存取存储器(SRAM) 1、电路组成

2. SRAM 的工作模式 二、同步静态随机存取存储器(SSRAM) 1.电路图

2.SSRAM的使用特点 在由SSRAM构成的计算机系统中,由于在时钟有效沿到来时,地址、数据、控制等信号被锁存到SSRAM内部的寄存器中,因此读写过程的延时等待均在时钟作用下,由SSRAM内部控制完成。此时,系统中的微处理器在读写SSRAM的同时,可以处理其他任务,从而提高了整个系统的工作速度。 三.动态随机存取存储器 四、学习总结 1、提问总结 ⑴、一般情况下,dram的集成度比sram的集成度高,为什么? ⑵、静态随机存储器和动态随机存储器的区别? 解答:⑴、sram存储单元有个mos管构成,所用的管子数目多功耗大,集成度受到限制,dram的存储单元有一个mos管,和容

量较小的电容构成。 ⑵、SRAM静态的随机存储器:特点是工作速度快,只要电源不撤除,写入SRAM的信息就不会消失,不需要刷新电路,同时在读出时不破坏原来存放的信息,一经写入可多次读出,但集成度较低,功耗较大。SRAM一般用来作为计算机中的高速缓冲存储器(Cache)。 DRAM是动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory): 它是利用场效应管的栅极对其衬底间的分布电容来保存信息,以 存储电荷的多少,即电容端电压的高低来表示“1”和“0”。DRAM每个存储单元所需的场效应管较少,常见的有4管,3管 和单管型DRAM。因此它的集成度较高,功耗也较低,但缺点 是保存在DRAM中的信息__场效应管栅极分布电容里的信息随 着电容器的漏电而会逐渐消失,一般信息保存时间为2ms左右。 为了保存DRAM中的信息,必须每隔1~2ms对其刷新一次。 因此,采用DRAM的计算机必须配置动态刷新电路,防止信息 丢失。DRAM一般用作计算机中的主存储器。

阻变存储器可靠性的研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/7f10622606.html, 阻变存储器可靠性的研究 作者:沈冬云 来源:《科学与财富》2017年第21期 摘要:随着我国现代化建设的不断发展,各种存储器设备在工业生产与民用消费中得到了广泛应用。我国在集成电路制造领域不断进步的过程中,以浮栅结构为基础的FLASH存储器在物理尺寸上已经达到物理极限,如何对储存器进行进一步的开发已经成为相关机械十分重要的研究课题之一。 中阻变存储器以结合简单、高速度、低功耗等方面的特点得到了广泛的关注。然而,中阻变存储器在技术与应用上还没有十分成熟,在可靠性方面也没十分充分的保证。本文对阻变存储器在可靠性方面的问题进行了详细的阐述与分析,并根据具体的问题提出了相关的解决方法,希望可以起到参考作用。 关键词:问题分析;可靠性国;阻变存储器 阻变存储器属于三明治结构器件的一种,内部结构中的电极材料对于器件的性能也有一定的影响。对于阻变存储器的研究目前主要集中在电极材料与功能层材料上。 一、器件的工艺制备 本次实验研究所采用的器件结构为1T1R,通常情况下,晶体管能够起到限流与形状两方面的作用,阻变存储器结构为Pt/Ti/HfOx/Cu结构,其中Cu是阻变存储器的下电极,在CMP 工艺处理下,该部件能够起到电极的作用。功能层FfOx,离子束或ALD蒸发生长。Ti/Pt为上电极,粘附层为Ti层,能够使功能层与Pt的粘附性得到提,上电极Ti/Pt与功能层HfOx,厚度分别为70nm与6nm。具体工艺流程如下。 (一)硅片清洗 以硅片为衬底,阻态越高越好,去掉硅片表面所附着的有机物,具体操作方法为通过双氧水与浓硫酸对硅片进行冲洗,再对氢氟酸溶液进行稀释处理,将自然氧化层去除掉,再用气氛将水分吹干。 (二)SiO2层的生长 SiO2能够对硅片起到决绝作用,在对硅片清洗干净后将其置于热氧化炉,经过4-5小时的干法氧化后,SiO2会得到生长,可以达到200nm的厚度; (三)ZrO2或HfO2原子层或原子层沉积或离子束溅射

白中英《计算机组成原理》(第5版)教材精讲(多层次的存储器 奔腾系列机的虚存组织)

3.8 奔腾系列机的虚存组织 一、存储器模型可分为:①平坦存储器模型,②分段存储器模型,③实地址模式存储器模型。

平坦存储器模型(Flat memory model)内存被组织成单一的、连续的地址空间,称为“线性地址空间”。所有的代码、数据和堆栈均包含在该地址空间内,该空间的字节地址范围为0到3221 。 分段存储器模型(Segmented memory model)每个程序均使用一组独立的地址空问,每个地址空间就是一个段,段的最大长度为322B。逻辑地址由段选择器和偏移量组成,处理机将逻辑地址透明地转换为线性地址。 实地址模式存储器模型(Real—address mode memory model)这是为保持与早期 的8086处理机兼容的存储器模式。线性地址空间被分为段,段的最大长度为64KB。线性

地址空间的最大长度为202B。 二、虚地址模式 IA-32体系结构微处理机的虚拟存储器可以通过两种方式实现:分段和分页。存储管理部件包括分段部件SU和分页部件PU两部分。分段部件将程序中使用的虚地址转换成线性地址。而分页部件则将线性地址转换为物理地址。在分段部件SU和分页部件PU中,每一部分都可以独立地打开或关闭,因而可出现四种组合方式: (1)不分段不分页模式程序中使用的逻辑地址与物理地址相同。 (2)分段不分页模式相当于段式虚拟存储器。程序中使用的逻辑地址由一个16位段选择器和一个32位偏移量组成。段选择器中的最低两位用于存储保护,其余l4位选择一个特定的段。因此,对于分段的存储器,用户的虚拟地址空间是143246 *==TB。 22264 而物理地址空间使用32位地址,最大4GB。由分段部件将二维的虚拟地址转换为一维的线性地址。在分页部件不工作的情况下,线性地址也就是主存物理地址。 (3)不分段分页模式相当于页式虚拟存储器。程序中使用的是32位线性地址,由分页部件将其转换成32位物理地址。用户的虚拟地址空间是322=4GB。 (4)分段分页模式在分段基础上增加分页存储管理的模式,也即段页式虚拟存储器。程序中使用的逻辑地址由一个16位段选择器和一个32位偏移量组成,由分段部件将二维的虚拟地址转换为一维的线性地址,再由分页部件将其转换成32位物理地址。用户的虚拟地址空间是143246 *==TB。 22264 3、分页模式下的地址转换 在分页模式下,有两种页大小,其地址映射方式不同:一种是兼容早期的80386和80486的4KB的页大小,使用页目录表和页表两级结构进行地址转换;另一种是从奔腾处理机开始采用的4MB页大小,使用单级页表结构。

阻变随机存储器(RRAM)综述(自己整理)

目录 引言 (1) 1 RRAM技术回顾 (1) 2 RRAM工作机制及原理探究 (4) 2.1 RRAM基本结构 (4) 2.2 RRAM器件参数 (6) 2.3 RRAM的阻变行为分类 (7) 2.4 阻变机制分类 (9) 2.4.1电化学金属化记忆效应 (11) 2.4.2价态变化记忆效应 (15) 2.4.3热化学记忆效应 (19) 2.4.4静电/电子记忆效应 (23) 2.4.5相变存储记忆效应 (24) 2.4.6磁阻记忆效应 (26) 2.4.7铁电隧穿效应 (28) 2.5 RRAM与忆阻器 (30) 3 RRAM研究现状与前景展望 (33) 参考文献 (36)

阻变随机存储器(RRAM) 引言: 阻变随机存储器(RRAM)是一种基于阻值变化来记录存储数据信息的非易失性存储器(NVM)器件。近年来,NVM器件由于其高密度、高速度和低功耗的特点,在存储器的发展当中占据着越来越重要的地位。硅基flash存储器作为传统的NVM器件,已被广泛投入到可移动存储器的应用当中。但是,工作寿命、读写速度的不足,写操作中的高电压及尺寸无法继续缩小等瓶颈已经从多方面限制了flash存储器的进一步发展。作为替代,多种新兴器件作为下一代NVM器件得到了业界广泛的关注[1、2],这其中包括铁电随机存储器(FeRAM)[3]、磁性随机存储器(MRAM)[4]、相变随机存储器(PRAM)[5]等。然而,FeRAM及MRAM 在尺寸进一步缩小方面都存在着困难。在这样的情况下,RRAM器件因其具有相当可观的微缩化前景,在近些年已引起了广泛的研发热潮。本文将着眼于RRAM 的发展历史、工作原理、研究现状及应用前景入手,对RRAM进行广泛而概括性地介绍。 1 RRAM技术回顾 虽然RRAM于近几年成为存储器技术研究的热点,但事实上对阻变现象的研究工作在很久之前便已开展起来。1962年,T. W. Hickmott通过研究Al/SiO/Au、Al/Al2O3/Au、Ta/Ta2O5/Au、Zr/ZrO2/Au以及Ti/TiO2/Au等结构的电流电压特性曲线,首次展示了这种基于金属-介质层-金属(MIM)三明治结构在偏压变化时发生的阻 变现象[6]。如图1所示,Hickmott着重研究了基于Al2O3介质层的阻变现象,通

2015-2016-01 存储器练习题 带参考答案

存储器练习题参考答案 一、选择题(75+7题) 1、计算机系统中的存储器系统是指( D )。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存储器 D、主存储器和外存储器 2、存储器是计算机系统中的记忆设备,它主要用来( C )。 A、存放数据 B、存放程序 C、存放数据和程序 D、存放微程序 3、存储单元是指( B )。 A、存放一个二进制信息位的存储元 B、存放一个机器字的所有存储元集合 C、存放一个字节的所有存储元集合 D、存放两个字节的所有存储元集合 4、计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是( D )。 A、便于读写数据 B、减小机箱的体积 C、便于系统升级 D、解决存储容量、价格和存取速度之间的矛盾 5、存储周期是指( C )。 A、存储器的读出时间 B、存储器的写入时间 C、存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔 D、存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔 6、和外存储器相比,内存储器的特点是( C )。 A、容量大,速度快,成本低 B、容量大,速度慢,成本高 C、容量小,速度快,成本高 D、容量小,速度快,成本低 7、某计算机字长16位,它的存储容量64K,若按字编址,那么它的寻址范围是( B )。 A、0~64K B、0~32K C、0~64KB D、0~32KB 8、某SRAM芯片,其存储容量为64K×16位,该芯片的地址线和数据线数目为( D )。 A、64,16 B、16,64 C、64,8 D、16,16 9、某DRAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片的地址线和数据线数目为( D )。 A、8,512 B、512,8 C、18,8 D、19,8 10、某机字长32位,存储容量1MB,若按字编址,它的寻址范围是( C )。 A、0~1M B、0~512KB C、0~256K D、0~256KB 11、某计算机字长32位,其存储容量为4MB,若按字编址,它的寻址范围是( A )。 A、0~1M B、0~4MB C、0~4M D、0~1MB 12、某计算机字长32位,其存储容量为4MB,若按半字编址,它的寻址范围( C )。 A、0~4MB B、0~2MB C、0~2M D、0~1MB 13、某计算机字长为32位,其存储容量为16MB,若按双字编址,它的寻址范围是( B )。 A、0~16MB B、0~8M C、0~8MB D、0~16MB 14、某SRAM芯片,其容量为512×8位,加上电源端和接地端,该芯片引出线的最小数目应为( D )。 A、23 B、25 C、50 D、19 15、相联存储器是按( C )进行寻址的存储器。 A、地址指定方式 B、堆栈存取方式 C、内容指定方式 D、地址指定与堆栈存取方式结合 16、主存储器和CPU之间增加cache的目的是( A )。 A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题 B、扩大主存储器的容量

EEPROM存储器概述

非易失性存储器概述 一、介绍 这篇文章论述了非易失性存储器(NVM)基本概况。第1部分介绍了非易失性存储器的主要背景以及一些存储器的基本术语。第2部分主要阐述了非易失性存储器的工作原理(通过热电子注入实现编程)。第3部分包含了非易失性存储器的擦除原理,以及隧道效应。第4部分介绍了用于预测非易失性存储器的编程特性的模型,用“幸运电子”模型来表述热电子注入模式。第5部分主要介绍非易失性存储器可靠性,包括在数据保存、耐受力和干扰影响下的可靠性。 关键词:非易失性,存储器,热电子注入,隧道效应,可靠性,保存,存储干扰,EEPROM,Flash EEPROM。 存储器分为两大类:易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器在掉电后会失去其所存储的数据,故而需要继续不断的电源才能保存数据。大部分的随机存取存储器(RAM)都是易失性的。非易失性存储器则在掉电后不会丢失数据。一个非易失性存储器(NVM)本质上是一个MOS管,由一个源极、一个漏极、一个门极,以及一个浮栅。与常用的MOSFET 不同的是,NVM多了一个浮栅,浮栅与其它部分是绝缘的。非易失性存储器又细分为两个主要的分类:浮栅型和电子俘获型。Kahng 和Sze在1967年发明了第一个浮栅型器件。在这种器件中,电子受隧道效应的影响,通过一个3nm厚的二氧化硅层,从一个浮栅中转移到基层中。通过隧道效应,非易失性存储器可以更容易地被擦除或改写,通常隧道效应只在厚度小于12nm的氧化物中存在。浮栅中存储电子后,可以使得阈值电压被降低或者提高,而阈值电压的高低也就分别代表了逻辑值1或0。 在浮栅型存储器件中,电子(也即是数据)存储在浮栅中,故而掉电后,数据不会丢失。所有的浮栅型存储器件都是一样的存储单元结构,如下图1所示,一个存储单元由门极MOS 管堆叠而成。第一个门是浮栅门,被埋在栅氧化层(Gate Oxide)和内部多晶硅绝缘层(IPD)之间,位于控制门(Control Gate)的下方。内部多晶硅绝缘层将浮栅隔绝起来,它可以是氧化物,或者氧化物-氮化物-氧化物层(ONO)。SiO2绝缘层将MOS管包围起来,作为保护层,使其免受划伤和杂质污染。第二个门极是控制门,这个门是可以被外部所接触到的。浮栅门常用在EPROM里(Electrically Programmable Read Only Memory)和EEPROM 里(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)。 图1:基本的浮栅门结构

阻变随机存储器(RRAM)综述(自己汇总整编)

.- 目录 引言 (1) 1 RRAM技术回顾 (1) 2 RRAM工作机制及原理探究 (4) 2.1 RRAM基本结构 (4) 2.2 RRAM器件参数 (6) 2.3 RRAM的阻变行为分类 (7) 2.4 阻变机制分类 (9) 2.4.1电化学金属化记忆效应 (11) 2.4.2价态变化记忆效应 (15) 2.4.3热化学记忆效应 (19) 2.4.4静电/电子记忆效应 (23) 2.4.5相变存储记忆效应 (24) 2.4.6磁阻记忆效应 (26) 2.4.7铁电隧穿效应 (28) 2.5 RRAM与忆阻器 (30) 3 RRAM研究现状与前景展望 (33) 参考文献 (36)

阻变随机存储器(RRAM) 引言: 阻变随机存储器(RRAM)是一种基于阻值变化来记录存储数据信息的非易失性存储器(NVM)器件。近年来,NVM器件由于其高密度、高速度和低功耗的特点,在存储器的发展当中占据着越来越重要的地位。硅基flash存储器作为传统的NVM器件,已被广泛投入到可移动存储器的应用当中。但是,工作寿命、读写速度的不足,写操作中的高电压及尺寸无法继续缩小等瓶颈已经从多方面限制了flash存储器的进一步发展。作为替代,多种新兴器件作为下一代NVM器件得到了业界广泛的关注[1、2],这其中包括铁电随机存储器(FeRAM)[3]、磁性随机存储器(MRAM)[4]、相变随机存储器(PRAM)[5]等。然而,FeRAM及MRAM 在尺寸进一步缩小方面都存在着困难。在这样的情况下,RRAM器件因其具有相当可观的微缩化前景,在近些年已引起了广泛的研发热潮。本文将着眼于RRAM 的发展历史、工作原理、研究现状及应用前景入手,对RRAM进行广泛而概括性地介绍。 1 RRAM技术回顾 虽然RRAM于近几年成为存储器技术研究的热点,但事实上对阻变现象的研究工作在很久之前便已开展起来。1962年,T. W. Hickmott通过研究Al/SiO/Au、Al/Al2O3/Au、Ta/Ta2O5/Au、Zr/ZrO2/Au以及Ti/TiO2/Au等结构的电流电压特性曲线,首次展示了这种基于金属-介质层-金属(MIM)三明治结构在偏压变化时发生的阻 变现象[6]。如图1所示,Hickmott着重研究了基于Al2O3介质层的阻变现象,通

阻变存储器单元结构及集成

阻变存储器单元结构及集成 1.1 交叉阵列中的串扰 图1. 1.1 交叉阵列结构集成中的串扰现象 阻变存储器被认为是很有潜力的下一代存储器的候选者。它具有电阻转变速度快、功耗低、存储密度高和良好的可缩小性特点。由于具有最小的单元面积4F2,交叉阵列结构被认为是存储器最经济的集成方式。但是,目前所报道的阻变存储器的低阻态I-V特性曲线几乎是线性且对称的(类似于电阻特性),在一个最简单的2×2交叉阵列结构中,如果有一个存储器单元处于高阻态而其他三个单元处于低阻态,在读取该高阻态的存储单元状态时电流将沿着三个处于低阻态的存储器单元形成一条漏电通道,如图1. 1.1所示,这就是串扰。当阵列m×n(m, n>2)变得很大时,所述漏电通道将增多,漏电流增大从而导致误读。目前解决误读最有效的方法就是在每个存储单元上集成一个晶体管或者二极管构成有源结构和无源结构。 1.1.1 有源结构 在有源结构单元中,使用一个晶体管和阻变存储器串联来形成one transistor one resistor(1T1R)。如图1.1.1所示,在1T1R结构中,晶体管起到选通和隔的作用。当对阻变存储器单元操作时,晶体管导通,这样就选择了所需操作的单元;而其他阻变存储器单元的晶体管关闭,这样能够避免对周围单元产生串扰和误操作,起到隔离的作用。1T1R结构中器件的最小面积取决于选择晶体管的大小,最小单元面积为6F2。2002年Zhuang等人首次采用0.5 μm CMOS工艺制备了基于1T1R结构的64位的RRAM阵列。1T1R结构集成时是将晶体管在前端工艺完成,而RRAM存储器件则在后端工艺完成,由于RRAM存储器在后端工艺完成,所以必须考虑热预算,工艺温度不可过高。 图1.1.1 1T1R 结构阻变存储器单元示意图 1.1.2 无源交叉阵列结构 相比于有源结构单元,由于具有最小的单元面积4F2,无源的交叉阵列结构被认为是存储器最经济的集成方式。在交叉阵列结构中,通过相互垂直的上下电

计算机专业基础综合计算机组成原理(多层次的存储器)模拟试卷2

计算机专业基础综合计算机组成原理(多层次的存储器)模拟试 卷2 (总分:68.00,做题时间:90分钟) 一、单项选择题(总题数:12,分数:24.00) 1.存储周期是指( )。 A.存储器的读出时间 B.存储器的写入时间 C.存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔√ D.存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔 2.某单片机字长16位,它的存储容量64KB,若按字编址,那么它的寻址范围是( )。 A.64K B.32K √ C.64KB D.32KB 3.某DRAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片的地址线和数据线数目为( )。 A.8,512 B.512,8 C.18,8 D.19,8 √ 4.某计算机字长32位,其存储容量为4GB,若按字编址,它的寻址范围是( )。 A.1G √ B.4GB C.4G D.1GB 5.主存储器和CPU之间增加cache的目的是( )。 A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题√ B.扩大主存储器的容量 C.扩大CPU中通用寄存器的数量 D.既扩大主存容量又扩大CPU通用寄存器数量 6.双端口存储器( )情况下会发生读/写冲突: A.左端口与右端口的地址码不同 B.左端口与右端口的地址码相同√ C.左端口与右端口的数据码相同 D.左端口与右端口的数据码不相同 7.下列说法中正确的是( )。 A.SRAM存储器技术提高了计算机的速度 B.若主存由ROM和RAM组成,容量分别为2 n和2 m,则主存地址共需n+m位 C.闪速存储器是一种高密度、非易失性的读/写半导体存储器√ D.存取时间是指连续两次读操作所需间隔的最小时间 8.在cache的地址映射中,若主存中的任意一块均可映射到cache内的任意一块的位置上,则这种方法称为( )。 A.全相联映射√ B.直接映射 C.组相联映射 D.混合映射

存储系统概述

存储系统概述 第3章存储系统第3章存储系统3.1存储器概述3.2半导体读写存储器3.3半导体只读存储器和闪速存储器3.4主存储器与CPU的连接3.5并行存储器3.6高速缓冲存储器(Cache)3.7虚拟存储器3.8外存储器典型习题与解答 3.1存储器概述 3.1.1存储器分类 3.1.2存储系统的设计及分级结构 3.1.3主存储器的性能指标 3.1.1存储器分类存储器:计算机硬件系统中用于存放程序和数据等二进制信息的部件。 1、按存储介质分类 2、按存取方式分类 3、按在计算机中的功能分类 4、其他分类1、按存储介质分类(1)由半导体器件组成的半导体存储器; (2)由磁性材料做成的磁表面存储器,例如磁盘存储器和磁带存储器; (3)由光介质构成的光介质存储器,一般做成光盘。 2、按存取方式分类(1)随机存取存储器RAM(Random Access Memory) 存储单元都能按地址访问,而且存取时间与存储单元的物理位置无关的存储器,称为RAM。 例如半导体读写存储器

主要用途:主存、Cache、外设缓存。 (2)顺序存取存储器SAM(Sequential Access Memory) 信息按顺序写入或读出的存储器,称为SAM。以记录块为单位编址。例如:磁带存储器 特点:存储容量大,位价格低廉,存取速度慢。 主要用途:辅助存储器。 (3)直接存取存储器DAM(Direct Access Memory) 首先按存取信息的区域随机访问,然后在指定区域用顺序方式存取的存储器,称为DAM。例如:磁盘存储器 特点:容量较大,速度和位价格介于SAM和RAM之间 主要用途:辅助存储器。 3、按在计算机中的功能分类(1)主存储器(主存) 用于存放计算机运行期间的大量程序和数据的存储器,CPU能直接访问。 由动态MOS存储器构成 (2)高速缓冲存储器Cache Cache:介于CPU和主存之间的高速小容量存储器,用于存放最活跃的程序块和数据。特点:速度快,但容量小。(3)辅助存储器(外存储器)存放当前暂不参与运行的程序和数据,需要时再与主存成批交换 信息的存储器。 组成:磁表面存储器,光盘存储器。 特点:容量大,可存放大量的程序和数据,但速度慢。 外存的信息需要调入主存后才能被CPU使用。(4)控制存储器CM

白中英《计算机组成原理》(第5版)教材精讲(多层次的存储器 存储器概述)

3.1 存储器概述 一、存储器的分类 按存储介质分类:磁表面/半导体存储器 按存取方式分类:随机/顺序存取(磁带) 按读写功能分类:ROM,RAM RAM:双极型/MOS;ROM:MROM/PROM/EPROM/EEPROM 按信息的可保存性分类:永久性和非永久性的 按存储器系统中的作用分类:主/辅/缓/控 二、存储器分级结构 1.目前存储器的特点是: 速度快的存储器价格贵,容量小;价格低的存储器速度慢,容量大。 在计算机存储器体系结构设计时,我们希望存储器系统的性能高、价格低,那么在存储器系统设计时,应当在存储器容量,速度和价格方面的因素作折中考虑,建立了分层次

2.分级结构 高速缓冲存储器简称cache,它是计算机系统中的一个高速小容量半导体存储器。 主存储器简称主存,是计算机系统的主要存储器,用来存放计算机运行期间的大量程序和数据。 外存储器简称外存,它是大容量辅助存储器。 图3-1-1 存储器的分级结构 分层存储器系统之间的连接关系 图3-1-2 分层存储器系统之间的连接关系 3.主存储器的技术指标

字节存储单元:存放一个字节的单元,相应的地址称为字节地址。 存储容量:指一个存储器中可以容纳的存储单元总数。存储容量越大,能存储的信息就越多。 存取时间又称存储器访问时间:指一次读操作命令发出到该操作完成,将数据读出到数据总线上所经历的时间。通常取写操作时间等于读操作时间,故称为存储器存取时间。 存储周期:指连续启动两次读操作所需间隔的最小时间。通常,存储周期略大于存取时间,其时间单位为ns。 存储器带宽:单位时间里存储器所存取的信息量,通常以位/秒或字节/秒做度量单位。 计算机中存储正处在运行中的程序和数据(或一部分)的部件,通过地址、数据、控制三类总线与CPU等其他部件连通。 地址总线AB的位数决定了可寻址的最大内存空间,数据总线DB的位数与工作频率的乘积正比于最高数据入出量,控制总线CB指出总线周期的类型和本次入出操作完成的时刻。 存储器操作

(蔡老师提供)第3章 多层次的存储器习题参考答案

第3章 多层次的存储器 习题参考答案 1、设有一个具有20位地址和32位字长的存储器,问 (1) 该存储器能存储多少字节的信息? (2) 如果存储器由512K ×8位SRAM 芯片组成,需要多少片? (3) 需要多少位地址作芯片选择? 解: (1) 该存储器能存储:字节4M 8 32 220=? (2) 需要 片88 232 28512322192020=??=??K (3) 用512K ?8位的芯片构成字长为32位的存储器,则需要每4片为一组进行字 长的位数扩展,然后再由2组进行存储器容量的扩展。所以只需一位最高位地址进行芯片选择。 2、已知某64位机主存采用半导体存储器,其地址码为26位,若使用4M ×8位的DRAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间,并选用内存条结构形式,问; (1) 若每个内存条为16M ×64位,共需几个内存条? (2) 每个内存条内共有多少DRAM 芯片? (3) 主存共需多少DRAM 芯片? CPU 如何选择各内存条? 解: (1) 共需 条464 1664 226=??M 内存条 (2) 每个内存条内共有 328 464 16=??M M 个芯片 (3) 主存共需多少 1288 464 648464226=??=??M M M 个RAM 芯片, 共有4个内存条,故CPU 选择内存条用最高两位地址A 24和A 25通过2:4译码器实现;其余的24 根地址线用于内存条内部单元的选择。 3、用16K ×8位的DRAM 芯片构成64K ×32位存储器,要求: (1) 画出该存储器的组成逻辑框图。 (2) 设存储器读/写周期为0.5μS ,CPU 在1μS 内至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理?两次刷新的最大时间间隔是多少?对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少?

嵌入式存储器发展现状

嵌入式存储器发展现状 北京芯技佳易微电子科技有限公司 薛霆 李红 摘要:文章中简要介绍了嵌入式存储器技术发展历程,详细地介绍了基于标准工艺上嵌入式存储器的技术 关键词:IP SOC 存储器eDRAM OTP MTP 嵌入式闪存 1T-SRAM 2T-SRAM Abstract: Paper reviews historic development of embedded memory technologies. A few of embedded memory technologies based on standard process is introduced in more details. Keywords: IP SOC Memory eDRAM OTP MTP eFlash 1T-SRAM 2T-SRAM 1、引言 嵌入式存储器不同于片外存储器,它是集成在片内与系统中各个逻辑、混合信号等IP共同组成单一芯片的基本组成部分。嵌入式存储器包括嵌入式静态存储器,动态存储器和各种非挥发性存储器。几乎今天每一个SOC芯片中都含有或多或少多种嵌入式存储器的应用。 图1 嵌入式存储器的分类 嵌入式存储器大体分为两类,一类是挥发性存储器,另一类是非挥发性存储器,挥发性存储器包括速度快,功耗低,简单的SRAM和高密度的DRAM;而非挥发性存储器在实际使用中有更多种类,常用的包括OTP,ROM和EEPROM 及越来越普及的eFlash技术。非挥发性存储器主要用于存储器掉电不丢失的固定数据和程式。 嵌入式存储器和分立式存储器重要不同之处在于嵌入式存储器往往受限于应用IC的本身工艺特性条件,而分立式存储器件主要是围绕存储器器件进行优化工 图1-嵌入式存储器的分类

阻变存储器概述

阻变存储器概述 阻变存储器(RRAM)是利用脉冲电压对存储单元进行写入和消除,进而导致记忆单元电阻改变,这就是电脉冲诱使阻变效应。 2.1 电阻转换现象 利用一些薄膜材料在电激励条件下薄膜电阻在不同电阻状态(高阻态(HR S)、低阻态(LRS))之间的相互转换来实现数据存储。根据电阻转换所需外加电压极性的不同,RRAM器件的电阻转变特性可以分为两种切换模式:单极转换和双极转换。从HRS到LRS的转换被称为“SET”过程。相反,从LRS到H RS的转换被称为“RESET”过程。单极转换是指器件在高低组态之间转变时外加电压极性相同。如果器件能在任意极性的电压实现高低阻态的转变,它被称作为无极性转换。双极开关的切换方向取决于所施加的电压的极性。 图2.2.1 (a)RRAM基本结构示意图和RRAM转换特性,(b)单极性转换,(c) 双极性转换 对于单极转换必须设置限制电流,对于双极转换,不一定需要设置限定电流的大小。施加在RRAM上的电压可以是脉冲电压或扫描电压,实际应用中利用扫描电压改变记忆单元电阻是不行的。除了使用直流电压改变阻态,还可以用电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应实现记忆单元阻值转换。利用改变脉冲电压的极性完成高低阻态的转变,如图1.2.2所示。

图2.2.2 脉冲诱使电阻转换的可重复现象 2.2 RRAM器件的阻变机制 到目前为止,电阻转换的真正机制还未确定,机制的不明确严重影响阻变存储器的应用步伐[6]。阻变效应属于材料的体效应还是氧化物与电极间的界面效应是需要解决的重大难点。目前,对于电阻转换现象的解释,研究人员提出了下面几种模型,主要有:导电细丝模型,界面接触势垒模型,缺陷能级模型。 2.2.1 导电细丝模型 导电细丝(CF,conducting filament)机制是一种局域化的效果,仅在介质薄膜的局部发生电阻的转变。从目前报道来看,固态电解液和大多数金属氧化物RRAM的电阻转变都与局部导电细丝的形成与断裂有关[7]。 图2.2.1 导电细丝模型 导电细丝主要原理:电路导通时,薄膜内部会形成传导路径,使通过电流变大,这时薄膜器件处于开启状态(ON state);当导电通道断裂后,薄膜电流变小,这时薄膜器件处于关闭状态(OFF state)。图2.2.1为C.C Lin et al.人提出的导电细丝模型。(a)处于ON state,(b)、(c)、(d)都处于OFF state。

存储器的发展与技术现状.

存储器的发展史及技术现状 蔡文杰计科 3 班 20122352 1. 存储器发展历史 1.1 存储器简介 存储器( Memory)是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。计算机中 的全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。自世界上第一台计算机问世以来,计算机的存储器件也在不断的发展更新,从一开始的汞延迟线,磁带,磁鼓,磁芯,到现在的半导体存储器,磁盘,光盘,纳米存储等,无不体现着科学技术的快速发展。 1.2 存储器的传统分类 从使用角度看, 半导体存储器可以分成两大类: 断电后数据会丢失的易失性存储 器和断电后数据不会丢失的非易失性存储器。过去都可以随机读写信息的易失性存储器称为RAM(Randoo Aeeess Memory),根据工作原理和条件不同,RAM又有静态和动态之分, 分别称为静态读写存储器SR AM(St ate RAM)和动态读写存储器DRAM(Dynamie RAM而); 过去的非易失控存储器都是只读存储RoM(Readon一y Memo-ry), 这种存储器只能脱机写人信息, 在使用中只能读出信息而不能写人或改变信息.非易失性存储器包含各种不同原理、技术和结构的存储器. 传统的非易失性存储器根据写人方法和可写人的次数的不同, 又可分成掩模只读存储器MROM(Mask RO、M一) 次性编程的OTPROM(one Time Programmable ROM和)可用萦外线擦除可多次编程的Uv EPROM(Utravio-let ErasableProgrammable ROM). 过去的OTP ROM都是采用双极性熔丝式,这种芯片只能被编程一次, 因此在测试阶段不能对产品进行编程性检侧, 所以产品交付用户后,经常在编程时才会发现其缺陷而失效,有的芯片虽然能被编程,但由于其交流性不能满足要求, 却不能正常运行. 故双极性熔丝式PROM产品的可信度不高. 2. 半导体存储器 由于对运行速度的要求,现代计算机的内存储器多采用半导体存储器。半导体存储器包括只读存储器( ROM)和随机读写存储器( RAM)两大类。 2.1 只读存储器 ROM是线路最简单的半导体电路,通过掩模工艺,一次性制造,在元件正常工作的情况下,其中的代码与数据将永久保存,并且不能够进行修改。一般地,只读

阻变存储器概述

阻变存储器概述-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

阻变存储器概述 阻变存储器(RRAM)是利用脉冲电压对存储单元进行写入和消除,进而导致记忆单元电阻改变,这就是电脉冲诱使阻变效应。 电阻转换现象 利用一些薄膜材料在电激励条件下薄膜电阻在不同电阻状态(高阻态(HR S)、低阻态(LRS))之间的相互转换来实现数据存储。根据电阻转换所需外加电压极性的不同,RRAM器件的电阻转变特性可以分为两种切换模式:单极转换和双极转换。从HRS到LRS的转换被称为“SET”过程。相反,从LRS到H RS的转换被称为“RESET”过程。单极转换是指器件在高低组态之间转变时外加电压极性相同。如果器件能在任意极性的电压实现高低阻态的转变,它被称作为无极性转换。双极开关的切换方向取决于所施加的电压的极性。 图(a)RRAM基本结构示意图和RRAM转换特性,(b)单极性转换, (c)双极性转换 对于单极转换必须设置限制电流,对于双极转换,不一定需要设置限定电流的大小。施加在RRAM上的电压可以是脉冲电压或扫描电压,实际应用中利用扫描电压改变记忆单元电阻是不行的。除了使用直流电压改变阻态,还可以用电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应实现记忆单元阻值转换。利用改变脉冲电压的极性完成高低阻态的转变,如图所示。

图脉冲诱使电阻转换的可重复现象 RRAM器件的阻变机制 到目前为止,电阻转换的真正机制还未确定,机制的不明确严重影响阻变存储器的应用步伐[6]。阻变效应属于材料的体效应还是氧化物与电极间的界面效应是需要解决的重大难点。目前,对于电阻转换现象的解释,研究人员提出了下面几种模型,主要有:导电细丝模型,界面接触势垒模型,缺陷能级模型。 导电细丝模型 导电细丝(CF,conducting filament)机制是一种局域化的效果,仅在介质薄膜的局部发生电阻的转变。从目前报道来看,固态电解液和大多数金属氧化物RRAM的电阻转变都与局部导电细丝的形成与断裂有关[7]。 图导电细丝模型 导电细丝主要原理:电路导通时,薄膜内部会形成传导路径,使通过电流变大,这时薄膜器件处于开启状态(ON state);当导电通道断裂后,薄膜电流变小,这时薄膜器件处于关闭状态(OFF state)。图为 Lin et al.人提出

F28335存储器功能概述

F28335存储器功能概述 班级: 姓名: 学号:

F28335芯片整体功能框图 存储器映射 1、F28335使用32位数据地址线和22位程序地址线。 2、32位数据地址线可访问4GB的数据空间, 16位/32位 3、22位程序地址线可访问4MB的程序空间。 16位/32位。 4、存储器模块采用统一编址方式映射到程序空间和数据空间。F28335的存储器分为以下几部分: 1. 单周期访问RAM(SARAM) 2. Flash存储器 3. OTP存储器 4. Boot ROM(装载了引导程序) 5. 安全模块 6. 外设存储器(片内的外设) 7. 片外存储器 一、单周期访问RAM(SARAM) 共分10部分: (1)M0和M1,可映射到数据空间或程序空间

(2)L0~L3、 L4~L7,可映射到数据空间或程序空间 二、flash存储器 闪存的英文名称是"Flash Memory",一般简称为"Flash",它属于内存器件的一种,是一种不挥发性( Non-Volatile )内存。闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异:目前各类 DDR 、 SDRAM 或者 RDRAM 都属于挥发性内存,只要停止电流供应内存中的数据便无法保持,因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存;闪存在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据,其存储特性相当于硬盘,这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。F28335的Flash存储器一般可以把程序烧写到Flash中,以避免带着仿真器试调。F28335器件包含256K*16位的嵌入式闪存存储器,被分别放置在8个32k*16位扇区内。 三、OTP存储器 OTPROM(One Time Programmable Read-Only Memory),可以进行片内编程操作,而且可以增强加密功能。然而OTP ROM MCU的OTPROM 存在一个缺点:不可擦除,也就是说只能编程一次,不能实现重复编程,不利于大量普及使用。当程序从仿真器移植到单片机的OTPROM 时,并不能保证程序的一次成功性,由于单片机的不可擦除性,若程序脱机一次就使用一片单片机,显然将造成巨大的资源浪费。另一方面,对于复杂系统,16 KB的OTPROM容量如果不够,则需要采用扩展外部存储器,为了保证有效实现加密功能,应保留一部分程序在

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