Разница между ячейкой памяти и микросхемой памяти?
Я очень запутался в основах компьютерной памяти в отношении ячеек памяти и чипов. Я читал Assembly Language Step By Step Programming with Linux Джеффа Дантеманна и в главе 3 "Lifting the Hood" он погружается в то, что такое компьютер, начиная с того, как работает память в компьютере (RAM, чипы памяти и ячейки). Путаница начинается, когда он использует чип памяти и ячейку памяти как взаимозаменяемые понятия.
Он утверждает, что транзисторы действуют как переключатели и имеют состояние "включено" или "выключено", что в двоичном исчислении означает 1 или 0 соответственно. Затем он заявляет.
...транзисторный переключатель и его вспомогательные компоненты называются ячейкой памяти.
Одна компьютерная ячейка памяти, такая как транзисторная, о которой мы здесь говорим, хранит одну двоичную цифру, либо 1, либо 0.
Итак, из приведенных выше цитат у меня сложилось впечатление, что ячейка хранит один бит и имеет транзистор.
Путаница начинается здесь:
Если вначале один чип содержал один транзистор, то со временем разработчики полупроводников разделили чип на четыре равные области и сделали каждую область независимым транзистором.
Здесь не говорится, что чип содержит транзистор, но раньше говорилось, что ячейка содержит транзистор. Здесь также говорится, что чип был перепроектирован для хранения четырех транзисторов, так что, по сути, теперь ячейка/чип памяти содержит четыре бита памяти, а не один, как говорилось ранее.
Затем он возвращается к использованию их как отдельных объектов.
...256 ячеек памяти могут занимать один кремниевый чип, обычно в виде массива 8 ячеек на 32.
Теперь говорится, что чипы вмещают ячейки.
Вопрос, который у меня возникает, заключается в том, каковы различия между ячейкой и чипом? Также, если бы вы могли помочь прояснить мою путаницу в том, как работает память.
Следующий вопрос - как это связано с оперативной памятью? Хранит ли оперативная память несколько чипов или чип в данном контексте является оперативной памятью?
Старая школа: В ячейке памяти хранится один бит информации - 1 или 0. Бит и ячейка могут использоваться как взаимозаменяемые понятия. Микросхемы памяти состоят из одной или нескольких ячеек. В современном оборудовании микросхемы памяти содержат миллионы или миллиарды ячеек.
Современная терминология: https://electronics.stackexchange.com/questions/182906/8-bit-per-cell-memory?rq=1
Оперативная память, или память с произвольным доступом, - это тип памяти с произвольным доступом. ОЗУ может состоять из одной или нескольких микросхем памяти. Вот пример некоторой оперативной памяти:
Я бы не стал слишком полагаться на книгу о программном обеспечении, чтобы описать, как работает аппаратное обеспечение.
Память RAM в современном компьютере или вычислительной платформе может быть либо DRAM, либо SRAM. Оба типа памяти теряют свои данные при отключении питания.
DRAM ячейка - это маленький конденсатор с собственным транзистором, который может хранить 1 бит. Транзистор необходим для считывания этого бита. Данные теряются при считывании, а также со временем утекают. Поэтому DRAM необходимо обновлять каждые несколько тысячных долей секунды или около того.
Ячейка SRAM состоит из 6 транзисторов, насколько я знаю. Четыре нужны для запоминания данных (опять же один бит) и два дополнительных для операций чтения и записи.
Микросхемы всегда содержат много ячеек памяти в матричной структуре.
Я думаю, вам следует игнорировать этот текст:
так как я думаю, что это не имеет никакого смысла вообще.
И относительно:
Возможна практически любая конфигурация, так что он, по сути, говорит "чипы содержат массивы (матрицы) ячеек памяти"
Микросхемы памяти содержат ячейки памяти.
Каждая ячейка памяти может содержать один бит данных.
Каждая ячейка памяти может состоять из одного или нескольких транзисторов.
Количество ячеек памяти = количество битов, которые может хранить память.
Количество транзисторов на ячейку определяет тип памяти (SRAM, DRAM, на основе флип-флопов и т.д.).
Если вы говорите о памяти на основе SRAM, то каждая ячейка содержит 4 транзистора. Таким образом, 128-байтная (или 1024-битная) SRAM содержит 128*8=1024 ячейки, что составляет 4096 транзисторов. Память DRAM, с другой стороны, по сути, 1 транзистор = 1 ячейка, таким образом, 128-байтная DRAM будет содержать 1024 транзистора.
Вот представление одной ячейки памяти SRAM...
Вот волновая форма защелки в действии...
При включении, т.е. E=1, Q следит за выводом D, а при E=0 Q сохраняет свое значение, несмотря на изменение D. Обратите внимание, что Q' является логической противоположностью Q.
Соедините вместе N защелок и получите N-битную память. Если вы соедините все N разрешений вместе как один контакт, у вас получится банк памяти шириной N бит. Если вы построите еще один N-битный банк аналогичным образом, то в целом вы получите 2 разрешающих контакта (назовем их E[1] и E[0]), каждый из которых управляет одним набором защелок (или банком), и таким образом у вас теперь есть память шириной N бит и глубиной 2 места (всего N*2 бита, организованных как N бит x 2). Последний вывод E можно рассматривать как 1-горячий адрес (E[1]=0 E[0]=1 выбирает банк 0; E[1]=1 E[0]=0 выбирает банк 1). Обратите внимание, что каждый банк может хранить N бит.
Чтобы немного запутать ситуацию, некоторые люди считают каждый банк ячейкой, так что в этом случае построенная вами память имеет 2 ячейки, каждая из которых способна хранить N бит. Однако с точки зрения инженера, разрабатывающего интегральные схемы, каждая ячейка памяти рассматривается как 1-битная (и именно так ее и следует описывать).
Вот реализация защелки на уровне логических ворот (5 ворот). Обратите внимание, что логические ворота построены с использованием транзисторов.
На самом деле эта микросхема является оперативной памятью. Конечно, вы можете соединить несколько микросхем ОЗУ на печатной плате и создать еще больше ОЗУ (или вы можете просто купить большие микросхемы ОЗУ).