Tài liệu Bộ nhớ bán dẫn

Tính ưu việt chủ yếu của các hệ thống số so với hệ thống tương tự là khả năng lưu trữ
một lượng lớn thông tin số và dữ liệu trong những khoảng thời gian nhất định. Khả năng nhớ
này là điều làm cho hệ thống số trở thành đa năng và có thể thích hợp với nhiều tình huống.
Thí dụ trong một máy tính số, bộ nhớ trong chứa những lệnh mà theo đó máy tính có thể hoàn
tất công việc của mình với sự tham gia ít nhất của con người.
Bộ nhớ bán dẫn được sử dụng làm bộ nhớ chính trong các máy tính nhờ vào khả năng
thỏa mãn tốc độ truy xuất dữ liệu của bộ xử lý trung tâm (CPU).
Chúng ta đã quá quen thuộc với Fliflop, một linh kiện điện tử có tính nhớ. Chúng ta
cũng đã thấy một nhóm các FF họp thành thanh ghi để lưu trữ và dịch chuyển thông tin như
thế nào. Các FF chính là các phần tử nhớ tốc độ cao được dùng rất nhiều trong việc điều hành
bên trong máy tính, nơi mà dữ liệu dịch chuyển liên tục từ nơi này đến nơi khác.
Tiến bộ trong công nghệ chế tạo LSI và VLSI cho phép kết hợp một lượng lớn FF
trong một chip tạo thành các bộ nhớ với các dạng khác nhau. Những bộ nhớ bán dẫn với công
nghệ chế tạo transistor lưỡng cực (BJT) và MOS là những bộ nhớ nhanh nhất và giá thành của
nó liên tục giảm khi các công nghệ LSI và VLSI ngày càng được cải tiến.
Dữ liệu số cũng có thểđược lưu trữ dưới dạng điện tích của tụđiện, và một loại phần
tử nhớ bán dẫn rất quan trọng đã dùng nguyên tắc này để lưu trữ dữ liệu với mật độ cao nhưng
tiêu thụ một nguồn điện năng rất thấp.
Bộ nhớ bán dẫn được dùng như là bộ nhớ trong chính của máy tính, nơi mà việc vận
hành nhanh được xem nhưưu tiên hàng đầu và cũng là nơi mà tất cả dữ liệu của chương trình
lưu chuyển liên tục trong quá trình thực hiện một tác vụ do CPU yêu cầu.
Mặc dù bộ nhớ bán dẫn có tốc độ làm việc cao, rất phù hợp cho bộ nhớ trong, nhưng
giá thành tính trên mỗi bit lưu trữ cao khiến cho nó không thể là loại thiết bị có tính chất lưu
trữ khối (mass storage), là loại thiết bị có khả năng lưu trữ hàng tỉ bit mà không cần cung cấp
năng lượng và được dùng như là bộ nhớ ngoài (đĩa từ , băng từ , CD ROM .). Tốc độ xử lý
dữ liệu ở bộ nhớ ngoài tương đối chậm nên khi máy tính làm việc thì dữ liệu từ bộ nhớ ngoài
được chuyển vào bộ nhớ trong.
Băng từ và đĩa từ là các thiết bị lưu trữ khối mà giá thành tính trên mỗi bit tương đối
thấp. Một loại bộ nhớ khối mới hơn là bộ nhớbọt từ (magnetic bubble memory, MBM) là
bộ nhớđiện tử dựa trên nguyên tắc từ có khả năng lưu trữ hàng triệu bit trong một chip. Với
tốc độ tương đối chậm nó không được dùng như bộ nhớ trong.
Chương này nghiên cứu cấu tạo và tổ chức của các bộ nhớ bán dẫn.