¿Por qué una celda DRAM necesariamente contiene un capacitor?

La razón por la cual la DRAM necesita un condensador de almacenamiento grande es porque tiene que poder cargar las líneas de bits. Las líneas de bits tienen una capacidad parásita relativamente grande, ya que conectan todos los transistores en una columna.

Las celdas DRAM se organizan en una cuadrícula. Las líneas de dirección de las filas están conectadas a las puertas de los MOSFETS, y las líneas de la columna están conectadas a los amplificadores de realimentación. El proceso de leer un valor es:

1) precargar la línea de columna capacitancia parásita a medio umbral 2) Hacer valer una sola fila. Cada MOSFET en esa fila se convierte en conductor, conectando el condensador de almacenamiento a la línea de la columna. 3) El voltaje de la línea de la columna cambia ligeramente por encima o por debajo del umbral dependiendo de si el valor almacenado fue 0 o 1. 4) Lee y amplifica la señal en la línea de la columna. Esto impulsa la línea de la columna desde el umbral +/- épsilon hasta una lógica completa 0 o 1. Como los transistores aún están conduciendo, esto también recarga el condensador de almacenamiento y, por lo tanto, realiza una "actualización"

Si el condensador de almacenamiento es demasiado pequeño, el cambio de voltaje en el paso 3 no será lo suficientemente preciso para determinar el valor. Los condensadores pequeños también tendrían tiempos de actualización más cortos que afectarían el rendimiento

Puede haber diseños de DRAM que utilizan la capacitancia intrínseca del MOSFET, pero la DRAM estándar utiliza condensadores apilados encima del silicio o formados por zanjas de grabado en el sustrato de silicio.

Para obtener más información sobre el funcionamiento de DRAM, consulte wikipedia: enlace

  

¿Por qué entonces se necesita un capacitor adicional en la celda DRAM?

Debido a que una celda de memoria necesita al menos 1 interruptor y 1 elemento de memoria para que sea direccionable, un mínimo de dos elementos. Hay recuerdos como SRAM puede usar solo transistores en una configuración biestable. De wikipedia "Las celdas de memoria que usan menos de cuatro transistores son posibles, pero tales celdas 3T o 1T son DRAM, no SRAM".

  

No se obtendría el drenaje / la fuente a la capacitancia en masa al proporcionar el mismo   ¿Funcionalidad si no hubiera capacitor?

Un capacitor sigue siendo un capacitor incluso si se encuentra justo entre el drenaje y la fuente. Sí, podría proporcionar la misma funcionalidad, pero ¿por qué agregaría y aplicaría silicona adicional y ocuparía más espacio si solo pudiera crear un capacitor con material p? Así es, ve por el condensador para ahorrar costos.

Adivina cuál es más pequeño:

Fuente: Dailytech

  

Si es el caso, ¿está el condensador conectado al nodo para   específicamente mayor capacitancia?

Sí, el capacitor está conectado al transistor para una capacitancia mayor. La industria está tratando de hacer que las celdas sean cada vez más pequeñas, por lo que tienen que inventar nuevas geometrías para almacenar suficientes electrones para que el voltaje no desaparezca la próxima vez que se lea la celda.

Recuerde, los condensadores y los transistores son una buena forma de modelar lo que está sucediendo con miles de millones de electrones y diferentes materiales.