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반도체 메모리 유형 및 기술

반도체 메모리 유형 및 기술


반도체 메모리는 컴퓨터 처리 기술을 사용하는 모든 전자 어셈블리에 사용됩니다. 반도체 메모리는 컴퓨터 기반 PCB 어셈블리에 필요한 필수 전자 부품입니다.

이 외에도 메모리 카드는 파일 전송에 사용되는 휴대용 플래시 메모리 카드부터 카메라, 휴대폰 등에 사용되는 반도체 메모리 카드에 이르기까지 모든 데이터를 일시적으로 저장하는 일반적인 항목이되었습니다.

반도체 메모리의 사용이 증가하고 더 많은 양의 스토리지가 필요함에 따라 이러한 메모리 카드의 크기가 증가했습니다.

반도체 메모리에 대한 증가하는 요구를 충족하기 위해 사용되는 많은 유형과 기술이 있습니다. 수요가 증가함에 따라 새로운 메모리 기술이 도입되고 기존 유형 및 기술이 더욱 개발되고 있습니다.

각기 다른 애플리케이션에 적합한 다양한 메모리 기술을 사용할 수 있습니다 .. ROM, RAM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, DRAM, SRAM, SDRAM, F-RAM 및 MRAM과 같은 이름을 사용할 수 있습니다. 성능 향상을 위해 유형이 개발되고 있습니다.

DDR3, DDR4, DDR5 등과 같은 용어가 표시되며 이들은 다양한 유형의 SDRAM 반도체 메모리를 나타냅니다.

이 외에도 반도체 장치는 인쇄 기판 조립 용 IC, USB 메모리 카드, 컴팩트 플래시 카드, SD 메모리 카드 및 솔리드 스테이트 하드 드라이브 등 다양한 형태로 제공됩니다. 반도체 메모리는 온보드 메모리로 많은 마이크로 프로세서 칩에 통합되기도합니다.

반도체 메모리 : 주요 유형

반도체 기술에 사용할 수있는 두 가지 주요 유형 또는 범주가 있습니다. 이러한 메모리 유형 또는 범주는 작동 방식에 따라 메모리를 구분합니다.

  • RAM-랜덤 액세스 메모리 : 이름에서 알 수 있듯이 RAM 또는 랜덤 액세스 메모리는 임의의 순서로 데이터를 읽고 쓰는 데 사용되는 반도체 메모리 기술의 한 형태입니다. 즉, 프로세서에서 필요로합니다. 변수 및 기타가 저장되고 무작위로 필요한 컴퓨터 또는 프로세서 메모리와 같은 응용 프로그램에 사용됩니다. 데이터는 이러한 유형의 메모리에서 여러 번 저장되고 읽혀집니다.

    랜덤 액세스 메모리는 오늘날 컴퓨팅 및 처리 기술이 오늘날 사용되는 메모리를 많이 사용하는 애플리케이션을 처리 할 수 ​​있도록 많은 양의 메모리를 필요로하기 때문에 컴퓨터 애플리케이션에서 엄청난 양으로 사용됩니다. DDR3, DDR4 및 곧 DDR5 변형이있는 SDRAM을 포함한 많은 유형의 RAM이 대량으로 사용됩니다.

  • ROM-읽기 전용 메모리 : ROM은 데이터가 한 번 기록되고 변경되지 않는 반도체 메모리 기술의 한 형태입니다. 이를 고려하여 전원이 제거 된 경우에도 데이터를 영구적으로 저장해야하는 경우에 사용됩니다. 많은 메모리 기술은 전원이 제거되면 데이터를 손실합니다.

    결과적으로 이러한 유형의 반도체 메모리 기술은 컴퓨터 나 프로세서의 전원이 꺼져도 유지되어야하는 프로그램과 데이터를 저장하는 데 널리 사용됩니다. 예를 들어 컴퓨터의 BIOS는 ROM에 저장됩니다. 이름에서 알 수 있듯이 데이터는 ROM에 쉽게 쓸 수 없습니다. ROM에 사용 된 기술에 따라 처음에 ROM에 데이터를 기록하려면 특수 하드웨어가 필요할 수 있습니다. 데이터를 변경할 수있는 경우가 많지만이 이득에는 새 데이터를 쓸 준비가 된 데이터를 지우는 특수 하드웨어가 필요합니다.

보시다시피이 두 가지 유형의 기억은 매우 다르며 결과적으로 매우 다른 방식으로 사용됩니다.

아래에 설명 된 각 반도체 메모리 기술은이 두 가지 유형 중 하나에 속합니다. 각 기술은 고유 한 장점을 제공하며 특정 방식으로 또는 특정 응용 프로그램에 사용됩니다.

반도체 메모리 기술

사용 가능한 다양한 유형의 ROM 및 RAM이 있습니다. 종종 메모리 기술의 전체 이름에는 이니셜 RAM 또는 ROM이 포함되며 이는 메모리의 전체 형식 유형에 대한 지침을 제공합니다.

기술이 빠르게 발전함에 따라 SDRAM 기술이 DDR3에서 DDR4로 이동 한 다음 DDR5로 이동하면서 기존 기술이 발전 할뿐만 아니라 메모리 카드에 사용되는 플래시 메모리도 다른 기술처럼 발전하고 있습니다.

이 외에도 새로운 메모리 기술이 등장하고 시장에 영향을 미치기 시작하여 프로세서 회로가 더 효과적으로 작동 할 수 있습니다.

다양한 메모리 유형 또는 메모리 기술이 아래에 자세히 설명되어 있습니다.

  • 음주: 동적 RAM은 임의 액세스 메모리의 한 형태입니다. DRAM은 커패시터를 사용하여 데이터의 각 비트를 저장하고 각 커패시터의 충전 수준에 따라 해당 비트가 논리 1인지 0인지가 결정됩니다.

    그러나 이러한 커패시터는 충전을 무기한 유지하지 않으므로 데이터를 주기적으로 새로 고쳐야합니다. 이 동적 새로 고침의 결과로 동적 RAM이라는 이름을 얻습니다. DRAM은 컴퓨터의 메인 RAM을 형성하는 개인용 컴퓨터 및 워크 스테이션과 같은 장비에서 자주 사용되는 반도체 메모리의 한 형태입니다. 반도체 장치는 일반적으로 표면 실장 장치의 형태로 PCB 어셈블리에 사용하기위한 집적 회로로 사용 가능하며, 현재는 납이 함유 된 부품으로 사용하는 빈도가 낮습니다.


  • EEPROM : 이것은 전기적으로 지울 수있는 프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리입니다. 이러한 반도체 장치에 데이터를 쓸 수 있으며 전압을 사용하여 지울 수 있습니다. 이것은 일반적으로 칩의 삭제 핀에 적용됩니다. 다른 유형의 PROM과 마찬가지로 EEPROM은 전원이 꺼져도 메모리의 내용을 유지합니다. 다른 유형의 ROM과 마찬가지로 EEPROM은 RAM만큼 빠르지 않습니다.

  • EPROM : 이것은 지울 수있는 프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리입니다. 이러한 반도체 장치는 프로그래밍 한 다음 나중에 지울 수 있습니다. 이것은 일반적으로 반도체 장치 자체를 자외선에 노출시킴으로써 달성됩니다. 이를 가능하게하기 위해 EPROM 패키지에 원형 창이있어 빛이 장치의 실리콘에 도달 할 수 있습니다. PROM이 사용 중일 때이 창은 일반적으로 레이블로 덮여 있습니다. 특히 데이터를 장기간 보존해야 할 경우에 그렇습니다.

    PROM은 데이터를 커패시터에 전하로 저장합니다. 각 셀에는 전하 저장 커패시터가 있으며 필요에 따라 반복적으로 읽을 수 있습니다. 그러나 수년이 지나면 전하가 누출되어 데이터가 손실 될 수 있습니다.

    그럼에도 불구하고 이러한 유형의 반도체 메모리는 ROM 형태가 필요하지만 개발 환경과 같이 주기적으로 데이터를 변경해야하거나 수량이 적은 애플리케이션에서 널리 사용되었습니다.

  • 플래시 메모리: 플래시 메모리는 EEPROM 기술의 발전으로 간주 될 수 있습니다. 블록 단위로만 데이터를 쓸 수 있고 지울 수 있지만 데이터는 개별 셀 단위로 읽을 수 있습니다.

    칩의 영역을 지우고 다시 프로그래밍하기 위해 전자 장비 내에서 사용할 수있는 수준의 프로그래밍 전압이 사용됩니다. 또한 비 휘발성이므로 특히 유용합니다. 결과적으로 플래시 메모리는 USB 메모리 스틱, 컴팩트 플래시 메모리 카드, SD 메모리 카드를 비롯한 많은 응용 프로그램에서 널리 사용되며 현재는 컴퓨터 및 기타 여러 응용 프로그램을위한 솔리드 스테이트 하드 드라이브도 포함합니다.


  • F-RAM : 강유전성 RAM은 표준 DRAM 기술과 많은 유사점이있는 랜덤 액세스 메모리 기술입니다. 가장 큰 차이점은 일반적인 유전체 층 대신 강유전체 층을 통합하고 이것은 비 휘발성 기능을 제공한다는 것입니다. 비 휘발성 기능을 제공하기 때문에 F-RAM은 플래시의 직접적인 경쟁자입니다.

  • MRAM : 이것은 자기 저항 RAM 또는 자기 RAM입니다. 전하 대신 자기 전하를 사용하여 데이터를 저장하는 비 휘발성 RAM 메모리 기술입니다.

    데이터 무결성을 유지하기 위해 지속적인 전기 흐름이 필요한 DRAM을 비롯한 기술과 달리 MRAM은 전원이 제거 되어도 데이터를 유지합니다. 추가적인 장점은 활성 작동을 위해 저전력 만 필요하다는 것입니다. 결과적으로이 기술은 생산이 가능하도록 생산 공정이 개발되었으므로 이제 전자 산업에서 주요 업체가 될 수 있습니다.


  • P-RAM / PCM : 이러한 유형의 반도체 메모리는 위상 변화 랜덤 액세스 메모리, P-RAM 또는 위상 변화 메모리, PCM으로 알려져 있습니다. 이것은 칼 코게 나이드 유리의 형태가 변하는 현상이 비정질 상태 (높은 저항)와 다결정 상태 (낮은 저항) 사이의 상태 또는 위상 인 현상을 기반으로합니다. 개별 셀의 상태를 감지하여 데이터 저장에 사용할 수 있습니다. 현재 이러한 유형의 메모리는 널리 상용화되지는 않았지만 플래시 메모리의 경쟁자가 될 것으로 예상됩니다.
  • PROM : 이것은 Programmable Read Only Memory를 나타냅니다. 한 번만 데이터를 기록 할 수있는 반도체 메모리로 기록 된 데이터는 영구적입니다. 이러한 메모리는 빈 형식으로 구입되며 특별한 PROM 프로그래머를 사용하여 프로그래밍됩니다.

    일반적으로 PROM은 필요한 데이터 패턴을 제공하기 위해 프로그래밍 프로세스 중에 "파열 된"퓨즈 가능한 링크의 배열로 구성됩니다.

  • SDRAM : 동기식 DRAM. 이러한 형태의 반도체 메모리는 기존 DRAM보다 빠른 속도로 실행할 수 있습니다. 프로세서의 클럭에 동기화되며 두 세트의 메모리 주소를 동시에 열어 둘 수 있습니다. 한 주소 집합에서 다른 주소 집합을 번갈아 가며 데이터를 전송함으로써 SDRAM은 다음 주소 뱅크를 열기 전에 한 주소 뱅크를 닫아야하는 비동기 RAM과 관련된 지연을 줄입니다.

    SDRAM 제품군에는 몇 가지 유형의 메모리 기술이 있습니다. 이들은 DDR-Double Data Rate라는 문자로 참조됩니다. DDR4는 현재 최신 기술이지만 곧 성능면에서 상당한 개선을 제공하는 DDR5가 뒤따를 것입니다.


  • SRAM : 정적 랜덤 액세스 메모리. 이러한 형태의 반도체 메모리는 DRAM과 달리 데이터를 동적으로 새로 고칠 필요가 없다는 사실에서 그 이름을 얻었습니다.

    이러한 반도체 장치는 DRAM보다 빠른 읽기 및 쓰기 시간 (일반적으로 DRAM의 경우 60ns에 대해 10ns)을 지원할 수 있으며 액세스 사이에 일시 중지 할 필요가 없기 때문에주기 시간이 훨씬 더 짧습니다. 그러나 그들은 더 많은 전력을 소비하고 DRAM보다 밀도가 낮고 비쌉니다. 이 결과 SRAM은 일반적으로 캐시에 사용되고 DRAM은 주요 반도체 메모리 기술로 사용됩니다.


반도체 메모리 기술은 전자 산업의 날로 증가하는 요구를 충족하기 위해 빠른 속도로 개발되고 있습니다. 기존 기술 자체가 개발되고있을뿐만 아니라 새로운 유형의 반도체 메모리 기술에 상당한 연구가 투자되고 있습니다.

현재 사용중인 메모리 기술과 관련하여 DDR4와 같은 SDRAM 버전은 DDR5를 제공하기 위해 추가로 개발되어 상당한 성능 향상을 제공합니다. 시간이 지나면 DDR5는 차세대 SDRAM을 제공하기 위해 개발 될 것입니다.

다른 형태의 메모리는 USB 메모리 스틱, 컴팩트 플래시, CF 카드 또는 카메라 및 기타 애플리케이션 용 SD 메모리 카드와 컴퓨터 용 솔리드 스테이트 하드 드라이브의 형태로 가정에서 볼 수 있습니다.

반도체 장치는 다양한 PCB 어셈블리 및 기타 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 형식으로 제공됩니다.

비디오보기: Hello, Chips! 4화 메모리 최강 한국! 메모리반도체 A부터 Z까지 알아보자! (12 월 2020).