¿Cómo es volátil una DRAM con capacitores?

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Hay algunas cosas que entiendo:

  1. DRAM almacena cada bit de datos en un capacitor pequeño con alguna diferencia potencial.
  2. A menos que el condensador esté conectado a un extremo de bajo voltaje, la diferencia de potencial debería permanecer igual.

¿Por qué necesitamos actualizar la diferencia de potencial almacenada en el condensador en la DRAM?

OR

¿Por qué y cómo el capacitor pierde la carga en la DRAM? (¿Están los condensadores conectados a los extremos de baja tensión?)

¿No deberían los capacitores pertenecer a la diferencia de potencial y la DRAM debería funcionar como una memoria no volátil debido a esto?

Actualización:

También si puede responder el punto planteado por Harry Svensson en los comentarios:

  • ¿Por qué es necesario actualizar los condensadores en DRAM, pero los condensadores en las puertas de los FPGA analógicos de alguna manera conservan su carga?
pregunta GypsyCosmonaut

1 respuesta

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En ambos casos (EEPROM / flash y DRAM) se usa un condensador pequeño (femtofaradios). La diferencia es la forma en que se conecta el condensador.

En el caso de DRAM, está conectado a la fuente o drenaje de un MOSFET. Hay una pequeña fuga a través del canal del transistor y la carga se perderá en un período de tiempo relativamente corto (segundos o minutos a temperatura ambiente). En general, las celdas se especifican para actualizarse cada 64 ms, por lo que incluso a alta temperatura los datos se mantienen de manera confiable. La lectura de los datos suele ser destructiva, por lo que se debe volver a escribir después de cada lectura.

En el caso de una celda flash o EEPROM utilizada para almacenar datos de configuración, el condensador está conectado a la puerta de un MOSFET. El aislamiento de la compuerta / condensador es casi perfecto y la pequeña carga se mantendrá durante muchos años, incluso a altas temperaturas. La desventaja es que se debe utilizar algún método, como la tunelización cuántica, para cambiar la carga en la "puerta flotante", y ese es un proceso mucho más lento, demasiado lento para ser práctico para la memoria de trabajo. La lectura es rápida y no destructiva, al menos a corto plazo. El uso de túneles expone al aislador de la puerta a un gradiente de voltaje relativamente alto y expone los modos de falla en los que la celda se desgastará de manera efectiva después de una cantidad de escrituras (típicamente especificadas como 10 ^ 3 a 10 ^ 6 o más).

    
respondido por el Spehro Pefhany

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