存儲單元概述
存儲單位:在存儲器中有大量的存儲元,把它們按相同的位劃分為組,組內(nèi)所有的存儲元同時進行讀出或?qū)懭氩僮鳎@樣的一組存儲元稱為一個存儲單元。一個存儲單元通??梢源娣乓粋€字節(jié);存儲單元是CPU訪問存儲器的基本單位。
在計算機中最小的信息單位是bit,也就是一個二進制位,8個bit組成一個Byte,也就是字節(jié)。一個存儲單元可以存儲一個字節(jié),也就是8個二進制位。計算機的存儲器容量是以字節(jié)為最小單位來計算的,對于一個有128個存儲單元的存儲器,可以說它的容量為128字節(jié)。如果有一個1KB的存儲器則它有1024個存儲單元,它的編號為從0-1023。
存儲器被劃分成了若干個存儲單元,每個存儲單元都是從0開始順序編號,如一個存儲器有128個存儲單元,則它的編號就是從0-127。存儲地址一般用十六進制數(shù)表示,而每一個存儲器地址中又存放著一組二進制(或十六進制)表示的數(shù),通常稱為該地址的內(nèi)容。值得注意的是,存儲單元的地址和地址中的內(nèi)容兩者是不一樣的。前者是存儲單元的編號,表示存儲器中的一個位置,而后者表示這個位置里存放的數(shù)據(jù)。正如一個是房間號碼,一個是房間里住的人一樣。存放一個機器字的存儲單元,通常稱為字存儲單元,相應(yīng)的單元地址叫字地址。而存放一個字節(jié)的單元,稱為字節(jié)存儲單元,相應(yīng)的地址稱為字節(jié)地址。如果計算機中可以編址的最小單元是字存儲單元,則該計算機稱為按字尋址的計算機。如果計算機中可編址的最小單位是字節(jié),則該計算機稱為按字節(jié)尋址的計算機。如果機器字長等于存儲器單元的位數(shù),一個機器字可以包含數(shù)個字節(jié),所以一個存儲單元也可以包含數(shù)個能夠單獨編址的字節(jié)地址。例如一個16位二進制的字存儲單元可存放兩個字節(jié),可以按字地址尋址,也可以按字節(jié)地址尋址。當(dāng)用字節(jié)地址尋址時,16位的存儲單元占兩個字節(jié)地址。
2008年8月18日,美國IBM公司、AMD以及紐約州立大學(xué)Albany分校的納米科學(xué)與工程學(xué)院(CNSE)等機構(gòu)共同宣布,世界上首個22納米節(jié)點有效靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)研制成功。這也是全世界首次宣布在300毫米研究設(shè)備環(huán)境下,制造出有效存儲單元。SRAM芯片是更復(fù)雜的設(shè)備,比如微處理器的“先驅(qū)”。SRAM單元的尺寸更是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。最新的SRAM單元利用傳統(tǒng)的六晶體管設(shè)計,僅占0.1平方微米,打破了此前的SRAM尺度縮小障礙。新的研究工作是在紐約州立大學(xué)Albany分校的納米科學(xué)與工程學(xué)院(CNSE)完成的,IBM及其他伙伴的許多頂尖的半導(dǎo)體研究都在這里進行。IBM科技研發(fā)部副總裁T.C.Chen博士稱,“我們正在可能性的終極邊緣進行研究,朝著先進的下一代半導(dǎo)體技術(shù)前進。新的研究成果對于不斷驅(qū)動微電子設(shè)備小型化的追求,可以說至關(guān)重要?!?2納米是芯片制造的下兩代,而下一代是32納米。在這方面,IBM及合作伙伴正在發(fā)展它們無與倫比的32納米高K金屬柵極工藝(high-Kmetalgatetechnology)。從傳統(tǒng)上而言,SRAM芯片通過縮小基本構(gòu)建單元,來制造得更加緊密。IBM聯(lián)盟的研究人員優(yōu)化了SRAM單元的設(shè)計和電路圖,從而提升了穩(wěn)定性,此外,為了制造新型SRAM單元,他們還開發(fā)出幾種新的制作工藝流程。
研究人員利用高NA浸沒式光刻(high-NAimmersionlithography)技術(shù)刻出了模式維度和密度,并且在先進的300毫米半導(dǎo)體研究環(huán)境中制作了相關(guān)部件。與SRAM單元相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)包括:邊帶高K金屬柵極、<25納米柵極長度晶體管、超薄隔離結(jié)構(gòu)(spacer)、共同摻雜、先進激活技術(shù)、極薄硅化物膜以及嵌入式銅觸點等。據(jù)悉,在2008年12月15至17日美國舊金山將要舉行的IEEE國際電子設(shè)備(IEDM)年會上,還會有專門的報告來介紹最新成果的細(xì)節(jié)。