Nghiên cứu tìm hiểu các công nghệ mới của bộ nhớ trongROM và RAM

MỤC LỤC

1

1


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung và ngành
công nghệ thông tin nói riêng,máy tính đang trở nên rất phổ biến trong cuộc sống
của con người.Nó hiện diện ở rất nhiều lĩnh vực,xuất hiện trên rất nhiều nơi từ gia
đình đến xí nghiệp,các công ty lớn và nhỏ…nhằm phục vụ nhu cầu về công việc và
giải trí của con người.
Do cuộc sống luôn luôn chuyển động một cách mạnh mẽ,con người ta ngày
càng ít có thời gian để ngồi lưu lại được những khoảnh khắc trong quá khứ ,chính
vì vậy họ cần có một bộ nhớ khác.Nó dùng để chứa những tấm ảnh, kỷ niệm, chứa
những tài liệu quan trọng của công ty hay gia đình,chứa những bộ phim hay những
bài hát yêu thích.Đáp ứng những nhu cầu trên,các nhà phát minh đã sáng chế ra
một số công cụ giúp con người có khả năng lưu trữ,đó là bộ nhớ trong,.Rất đa dạng
với nhiều hình thức ROM và RAM…giá cả rất phải chăng, phù hợp với túi tiền của
người tiêu dùng.
Khi sở hữu những thiết bị này, không phải ai cũng hiểu rõ cấu tạo hoạt
động,cách sử dụng như thế nào để đạt hiệu quả cao nhất.Hay quan trọng nhất là
thiết bị dùng được bền lâu. Được sự hướng dẫn của các thầy cô khoa Công Nghệ
Thông Tin Đại Học Công Nghiệp Hà Nội và đặc biệt là giảng viên: Phạm Văn
Hiệp.Em đã mạnh dạn tiến hành chọn và thực hiện đề tài :"Nghiên cứu tìm hiểu
các công nghệ mới của bộ nhớ trongROM và RAM".Ngoài phần mở đầu và kết
luận chuyên đề báo cáo của em gồm 4 chương:
Chương I : Giới thiệu chung về ROM và RAM
Chương II. Cấu tạo và quá trình hoạt động của ROM và RAM trong máy
tính.

Chương III:Các công nghệ mới và cách chọn RAM và ROM .
Chương IV: Bảo trì và nâng cấp.
Chương V: Một số lỗi và cách khắc phục.

Do thời gian và kiến thức còn eo hẹp nên trong quá trình thực hiện khó tránh
khỏi những thiếu sót,em rất mong sự góp ý và hướng dẫn của thầy để em
hoànthành đề tài một cách tốt nhất .
Em xin chân thành cảm ơn !
2

2


3

3


Chương I : Giới thiệu chung về ROM và RAM
1. Khái niệm
• RAM : Bộ nhớ RAM ( Random Access Memory Bộ nhớ truy

cập ngẫu nhiên ) : Bộ nhớ này lưu các chương trình phục vụ trực tiếp cho quá
trình xử lý của CPU, bộ nhớ RAM chỉ lưu trữ dữ liệu tạm thời và dữ liệu sẽ bị xoá khi
mất điện.
2. Quá trình hình thành và phát triển

RAM

2.1.

- Quá trình phát triển: Ban đầu người ta thiết kế bộ nhớ cho máy tính bằng
nhiều cách khác nhau . Những máy tính thế hệ đầu sử dụng các relay làm chức
năng nhớ. Những Relay này chỉ có thể hoạt động theo cách nó đã được thiết kế.
- Loại bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên được Williams giới thiệu lần đầu tiên vào
năm 1947. Nó lưu trữ dữ liệu bằng cách thay đổi điện tích các điểm trên bề mặt của
ống tia âm cực. Kể từ khi chùm tia electron của màn hình CRT có thể đọc và ghi theo
thứ tự bất kỳ, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên ra đ ời. Dung lượng của ống Williams từ
vài trăm đến khoảng một ngàn bit.
- Bộ nhớ lõi từ được phát minh vào năm 1947 và phát triển cho đến giữa năm
1970, nó trở thành một hình thức phổ biến của bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên. Nó dựa
trên một loạt các vòng đồng tâm có từ tính. Dữ liệu được lưu trữ bằng cách thay
đổi từ tính, mỗi bit tương ứng một vòng. Mỗi vòng có một địa chỉ để dễ dàng truy
cập, vì vây có thể truy cập vào vị trí bất kỳ của bộ nhớ.
- Trước năm 1970, bộ nhớ lõi từ là chuẩn của bộ nhớ hệ thống cho đến khi xuất
hiện bộ nhớ ở thể rắn trong các mạch tích hợp. Năm 1968 Robert H. Dennard phát
minh ra bộ nhớ động truy cập ngẫu nhiên (Dynamic random access memory).Công
nghệ này cho phép thay thế 4 hoặc 6 transistor bằng transistor đối với mỗi bit của
bộ nhớ, giúp tăng mật độ và dung lượng bộ nhớ. Dữ liệu được lưu trong tụ điện nhỏ
của cặp tụ điện - transistor, và phải được đồng bộ một vài mili giây một lần
ROM

2.2.

Trước năm 1990 :BIOS lưu trong chip ROM
Sau này BIOS được phát triển để cập nhật thêm các phiên bản
•
•
•


Lưu trong EEPROM hay trong bộ nhớ Flash
Có thể được cập nhật các phiên bản
Việc cập nhật các phiên bản khá phức tạp
Nếu sai sót máy tính có thể bị hỏng .
4

4


3.

Phân biệt ROM và RAM
Rất nhiều người nghĩ là RAM khác với ROM trên nhiều khía cạnh nhưng thực tế
RAM chẳng qua là thế hệ sau của ROM mà thôi. Cả RAM và ROM đều là "random
access memory" cả, tức là thông tin có thể được truy cập không cần theo thứ tự.
Tuy nhiên ROM chạy chậm hơn RAM rất nhiều. Thông thường ROM cần trên 50ns để
vận hành thông tin trong khi đó RAM cần dưới 10ns (do cách chế tạo).
ROM :

3.1.

ROM: cócấu tạo khác so với RAM,chip ROM vẫn lưu trữthông tin trong chip khi
không có nguồn cung cấp,thông tin lưu trên chip có thể xóa bằng tia cực tím hoặc
bằng phần mềm
•
•
•

Bộn nhớ chỉ đọc

Chứa chương trình do nhà sản xuất cài đặt
Thực hiện việc kiểm tra máy và tạo giao diện ban đầu của máy với các chương

trình.
• Thường được dung để lưu hệ điều hành
• Dữ liệu trong ROM không xóa được
• Khi tắt máy dữ liệu không bị mất

5

5


3.2.

RAM
•
•
•

6

Bộ nhớ có thể đọc và ghi dư liệu trong lúc làm việc.
Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên.
Khi tắt máy dữ liệu sẽ bị mất đi.

6


7

7


Chương II. Cấu tạo ,phân loại và quá trình hoạt động của ROM và RAM
trong máy tính

•

Bộ nhớ : Bộ nhớ là thành phần quan trọng thứ hai trong hệ

thống máy tính, không có bộ nhớ thì máy tính không thể hoạt động được, trong máy
tính có hai loại bộ nhớ hay dùng nhất là RAM và ROM

1.

ROM:
Bộ nhớ ROM ( Read Olly Memory - Bộ nhớ chỉ đọc ) :
Đây là bộ nhớ cố định, dữ liệu không bị mất khi mất điện, bộ nhớ này dùng để
nạp các chương trình BIOS ( Basic Input Output System - Chương trình vào ra cơ
sở ) đây là chương trình phục vụ cho quá trình khởi động máy tính và chương trình
quản lý cấu hình của máy.
Mặc dù có tên gọi như thế nhưng chúng ta phải hiểu là khi sử dụng ROM, tác vụ
đọc được thực hiện rất nhiều lần so với tác vụ ghi.Thậm chí có loại ROM chỉ ghi một
lần khi xuất xưởng.
Các tế bào nhớ hoặc từ nhớ trong ROM sắp xếp theo dạng ma trận mà mỗi phần
tử chiếm một vị trí xác định bởi một địa chỉ cụ thể và nối với ngã ra một mạch
8

8

giải mã địa chỉ bên trong IC. Nếu mỗi vị trí chứa một tế bào nhớ ta nói ROM
có tổ chức bit và mỗi vị trí là một từ nhớ ta có tổ chức từ.
Ngoài ra, để giảm mức độ cồng kềnh của mạch giải mã, mỗi vị trí nhớ có thể
được xác định bởi 2 đường địa chỉ : đường địa chỉ hàng và đường địa chỉ cột và
trong bộ nhớ có 2 mạch giải mã nhưng mỗi mạch có số ngã vào bằng 1/2 số
đường địa chỉ của cả bộ nhớ.
Chức năng: dùng để lưu trữ các chương trình, các thông số kỹ thuật của các
thiết bị phục vụ cho quá trình quản lý, khởi động máy tính như: BIOS, POST… được
ghi bởi nhà sản xuất.
•

PROM (Programmable Read-Only Memory:

Có cấu tạo giống MROM ): Được chế tạo bằng các mối nối (cầu chì - có thể làm
đứt bằng mạch điện) , nhưng ở mỗi vị trí nhớ đều có linh kiện nối với cầu chì. Như
vậy khi xuất xưởng các ROM này đều chứa cùng một loại bit (gọi là ROM trắng), lúc
sử dụng người lập trình thay đổi các bit mong muốn bằng cách phá vỡ cầu chì ở các
vị trí tương ứng với bit đó. Một khi cầu chì đã bị phá vỡ thì không thể nối lại được
do đó loại ROM này cho phép lập trình một lần duy nhất để sử dụng, nếu bị lỗi
không thể sửa chữa được (H 4).

(H 4)

•

Người ta có thể dùng 2 diod mắc ngược chiều nhau, mạch không dẫn điện, để
tạo bit 0, khi lập trình thì một diod bị phá hỏng tạo mạch nối tắt, diod còn lại dẫn
điện cho bit 1

9

9


PROM

(H 5 ) là cấu tạo PROM có 4 ngã vào và 4 ngã ra.
•

Có tất cả 16 cổng AND có 4 ngã vào được nối chết với các ngã ra đảo
và không đảo của các biến vào, ngã ra các cổng AND là 16 tổ hợp của 4 biến
(Gọi là đường tích)
Các cổng OR có 16 ngã vào được nối sống để thực hiện hàm tổng (đường
tổng). Như vậy với PROM việc lập trình thực hiện ở các đường tổng.
Thí dụ dùng PROM này để tạo các hàm sau:

•
•
•
•
•

Ta phải chuẩn hóa các hàm chưa chuẩn

•

•

10

Mạch cho ở (H 5b)

10


•
•

(a) (b)
(H 5)

•

EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory):
Được chế tạo bằng nguyên tắc phân cực tĩnh điện. Loại ROM này có
thể bị xóa bằng tia cực tím và ghi lại thông qua thiết bị ghi EPROM.

Đây là loại ROM rất tiện cho người sử dụng vì có thể dùng được nhiều lần bằng
cách xóa và nạp lại. Cấu tạo của tế bào nhớ của U.V. EPROM dựa vào một transistor
MOS có cấu tạo đặc biệt gọi là FAMOS (Floating Gate Avalanche Injection MOS)

11

11


•
•

(H 8)

Trên nền chất bán dẫn N pha loãng, tạo 2 vùng P pha đậm (P +) nối ra ngoài cho
2 cực S (Source) và D (Drain). Trong lớp cách điện SiO 2 giữa 2 cực người ta cho vào
một thỏi Silicon không nối với bên ngoài và được gọi là cổng nổi. Khi nguồn VDD,
phân cực ngược giữa cực nền và Drain còn nhỏ, transistor không dẫn, nhưng nếu
tăng VDD đủ lớn, hiện tượng thác đổ (avalanche) xảy ra, electron đủ năng lượng
chui qua lớp cách điện tới bám vào cổng nổi. Do hiện tượng cảm ứng, một điện lộ P
hình thành nối hai vùng bán dẫn P+ , transistor trở nên dẫn điện. Khi cắt nguồn,
transistor tiếp tục dẫn điện vì electron không thể trở về để tái hợp với lỗ trống.
Để xóa EPROM, người ta chiếu tia U.V. vào các tế bào trong một khoảng thời
gian xác định để electron trên cổng nổi nhận đủ năng lượng vượt qua lớp cách điện
trở về vùng nền tái hợp với lỗ trống xóa điện lộ P và transistor trở về trạng thái
không dẫn ban đầu.

•
•

(H 9)

Mỗi tế bào nhớ EPROM gồm một transistor FAMOS nối tiếp với một transistor
MOS khác mà ta gọi là transistor chọn, như vậy vai trò của FAMOS giống như là một
cầu chì nhưng có thể phục hồi được.
Để loại bỏ transistor chọn người ta dùng transistor SAMOS (Stacked Gate
Avalanche Injection MOS) có cấu tạo tương tự transistor MOS nhưng có đến 2 cổng
nằm chồng lên nhau, một được nối ra cực Gate và một để nổi. Khi cổng nổi tích điện
12

12

sẽ làm gia tăng điện thế thềm khiến transistor trở nên khó dẫn điện hơn. Như vậy
nếu ta chọn điện thế Vc ở khoảng giữa VT1 và VT2 là 2 giá trị điện thế thềm tương
ứng với 2 trạng thái của transistor (VT 1trình (không có lớp electron ở cổng nổi) sẽ dẫn còn các transistor được lập trình sẽ
không dẫn.

•

(H 10)

Điểm bất tiện của U.V EPROM là cần thiết bị xóa đặc biệt phát tia U.V. và mỗi lần
xóa tất cả tế bào nhớ trong một IC nhớ đều bị xóa. Như vậy người sử dụng phải nạp
lại toàn bộ chương trình
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory):

•

Được chế tạo bằng công nghệ bán dẫn. Nội dung của ROM này có thể ROM lập trình
được và xóa được bằng xung điện.

13

13


Đây là loại ROM lập trình được và xóa được nhờ xung điện và đặc biệt là có thể
xóa để sửa trên từng byte.Các tế bào nhớ EEPROM sử dụng transistor MNOS (Metal
Nitride Oxide Semiconductor) có cấu tạo như (H 7.10).

•
•

(H 11)

Giữa lớp kim loại nối ra các cực và lớp SiO 2 là một lớp mỏng chất Nitrua Silic
(Si3N4) - từ 40nm đến 650nm - Dữ liệu được nạp bằng cách áp một điện thế dương
giữa cực G và S (khoảng 20 đến 25V trong 100ms). Do sự khác biệt về độ dẫn điện,
electron tích trên bề mặt giữa 2 lớp SiO 2 và Si3N4 , các electron này tồn tại khi đã
ngắt nguồn và làm thay đổi trạng thái dẫn điện của transistor. Bây giờ nếu áp một
điện thế âm giữa cực G và S ta sẽ được một lớp điện tích trái dấu với trường hợp
trước.Như vậy hai trạng thái khác nhau của Transistor có thể thiêt lập được bởi hai
điện thế ngược chiều nhau và như vậy các tế bào nhớ được ghi và xóa với 2 xung
điện trái dấu nhau.
2.1.1.

Nguyên lí hoạt động :
Bộ nhớ ROM dùng để lưu chương trình do người viết chương trình viết ra
.Chương trình là tập hợp các câu lệnh thể hiện các thuật toán để giải quyết các công
việc cụ thể ,chương trình do người thiết kế viết trên máy tính sau đó được lưu vào
trong ROM của vi điều khiển, khi hoạt động, vi điều khiển truy xuất từng câu lệnh
trong ROM để thực hiện chương trình. ROM còn dùng để chứa số liệu các bảng, các
tham số hệ thống, các số liệu cố định của hệ thống. Trong quá trình hoạt động nội
dung ROM là cố định, không thể thay đổi, nội dung ROM chỉ thay đổi khi ROM ở chế
độ xóa hoặc nạp chương trình (do các mạch điện riêng biệt thực hiện).Bộ nhớ ROM
được tích hợp trong chip Vi điều khiển với dung lượng tùy vào củng loại cần dùng,
chẳng hạn đối với 89S52 là 8KByte, với 89S53 là 12KByte.Bộ nhớ bên trong Vi điều
khiển 89Sxx là bộ nhớ Flash ROM cho phép xóa bộ nhớ ROM bằng điện và nạp vào
chương trình mới cũng bằng điện và có thể nạp xóa nhiều lần.

14

14


Bộ nhớ ROM được định địa chỉ theo từng Byte, các byte được đánh địa chỉ theo số
hex-số thập lục phân, bắt đầu từ địa chỉ 0000H, khi viết chương trình cần chú ý đến
địa chỉ lớn nhất trên ROM,chương trình được lưu sẽ bị mất khi địa chỉ lưu vượt qua
vùng này.

Ứng dụng của ROM :

2.

Ứng dụng của bộ nhớ ROM trong máy tính là ROM BIOS, ROm card màn hình...
BIOS thực ra là một tập hợp các chương trình nhỏ được tự động nạp và giữ

•

quyền điều khiển khi máy tính mới bật lên, BIOS có vai trò như sau:
Kiểm tra các thành phần của máy tính khi mới khởi động. Quá trình này gọi là

•

POST-Power Of Selt Test. POST kiểm tra các thiết bị bộ nhớ, bo mạch chính,
card màn hình, ổ mềm, ổ cứng, bàn phím, chuột... xem chúng có sẵn sàng làm
việc không?
Chuyển giao quyền điều khiển cho hệ điều hành. Sau quá trình POST, BIOS tìm

•

cung mồi trên thiết bị khởi động (lần lượt theo trình tự được quy định trong
CMOS có thể là đĩa mềm, đĩa cứng, CD, card mạng...). Nếu thấy, nó sẽ nạp cung
mồi vào bộ nhớ, đến lượt cung mồi tìm hệ điều hành trên thiết bị nhớ để nạp
và trao quyền điều khiển cho hệ điều hành.
Sau khi hệ điều hành được nạp, BIOS làm việc với bộ xử lý (command.com) để

•

giúp các chương trình phần mềm truy xuất các thiết bị của máy tính.
 Như vậy, kể từ khi máy tính mới bật lên cho đến khi tắt, BIOS luôn luôn hoạt

động và là môi trường trung gian giữa phần mềm và phần cứng nên chi phối
khá nhiều hoạt động của máy. Vì vậy mà nhiều hãng, (ví dụ như Gigabyte) còn
tích hợp hai BIOS trên cùng một mainboard gọi là Dual BIOS, để phòng khi
BIOS chính (main BIOS) bị hỏng thì đã có backup BIOS sẵn sàng phục vụ.
2. RAM:
2.1.

Cấu tạo và hoạt động của RAM :
• Cấu tạo : được kết hợp bởi nhiều chip nhớ. Chip nhớ là mạch tích
hợp (IC) được làm từ hàng triệu bóng bán dẫn (transistor) và tụ
điện. Một bóng bán dẫn và một tụ điện kết hợp nhau tạo thành tế
bào nhớ
-

Có hai loại RAM : RAM tĩnh và RAM động
RAM tĩnh cấu tạo bởi các tế bào nhớ là các FF, RAM động lợi dụng các
điện dung ký sinh giữa các cực của transistor MOS, trạng thái tích điện hay

15

15


không của tụ tương ứng với hai bit 1 và 0. Do RAM động có mật độ tích hợp
cao, dung lượng bộ nhớ thường rất lớn nên để định vị các phần tử nhớ người
ta dùng phương pháp đa hợp địa chỉ, mỗi từ nhớ được chọn khi có đủ hai địa
chỉ hàng và cột được lần lượt tác động. Phương pháp này cho phép n đường
địa chỉ truy xuất được 22n vị trí nhớ.Như vậy giản đồ thời gian của RAM
động thường khác với giản đồ thời gian của RAM tĩnh và ROM.
2.1.1 RAM tĩnh (Static RAM, SRAM):
Mỗi tế bào RAM tĩnh là một mạch FlipFlop dùng Transistor BJT hay MOS (H
15)

(a) (H 15) (b)
(H 15 a) là một tế bào nhớ RAM tĩnh dùng transistor BJT với 2 đường địa chỉ hàng
và cột.
Khi một trong hai đường địa chỉ hàng hoặc cột ở mức thấp các tế bào không
được chọn vì cực E có điện thế thấp hai Transistor đều dẫn, mạch không hoạt động
như một FF. Khi cả hai địa chỉ hàng và cột lên cao, mạch hoạt động như FF, hai
trạng thái 1 và 0 của tế bào nhớ được đặc trưng bởi hai trạng thái khác nhau của 2
đường bit và bit
Giả sử khi T1 dẫn thì T2 ngưng, đường bit có dòng điện chạy qua, tạo điện thế cao ở
R3 trong khi đó đường bitkhông có dòng chạy qua nên ở R4 có điện thế thấp. Nếu ta
qui ước trạng thái này tương ứng với bit 1 thì trạng thái ngược lại, là trạng thái
T1 ngưng và T2 dẫn, hiệu thế ở điện trở R 3 thấp và ở R4 cao, sẽ là bit 0. R3 và R4 có tác
dụng biến đổi dòng điện ra điện thế.
Đối với tế bào nhớ dùng MOS, hai đường từ nối với T 5, T6 và T7, T8 nên khi

một trong hai đường từ ở mức thấp T 1 và T2 bị cô lập khỏi mạch, tế bào nhớ không
16

16


được chọn. Khi cả hai lên cao mạch hoạt động tương tự như trên.Trong mạch này
R1 và R2 thay bởi T3 và T4 và không cần R3 và R4 như mạch dùng BJT.
(H 16) là mạch điều khiển chọn chip và thực hiện tác vụ đọc/viết vào tế bào nhớ.

(H 16)
OPAMP giữ vai trò mạch so sánh điện thế hai đường bit và bit
cho ở ngã ra mức cao hoặc thấp tùy kết quả so sánh này (tương ứng với 2 trạng
thái của tế bào nhớ) và dữ liệu được đọc ra khi cổng đệm thứ 2 mở
Khi cổng đệm thứ nhất mở xuống thấp dữ liệu được ghi vào tế bào nhớ qua
cổng đệm 1. Cổng 3 tạo ra hai tín hiệu ngược pha từ dữ liệu vào. Nếu hai tín hiệu
này cùng trạng thái với hai đường bit và bitcủa mạch trước đó, mạch sẽ không đổi
trạng thái nghĩa là nếu tế bào nhớ đang lưu bit giống như bit muốn ghi vào thì
mạch không thay đổi. Bây giờ, nếu dữ liệu cần ghi khác với dữ liệu đang lưu trữ thì
mạch FF sẽ thay đổi trạng thái cho phù hợp với 2 tín hiệu ngược pha được tạo ra từ
dữ liệu. Bit mới đã được ghi vào.
- Chu kỳ đọc của SRAM
Giản đồ thời gian một chu kỳ đọc của SRAM tương tự như giản đồ thời gian một chu
kỳ đọc của ROM thêm điều kiện tín hiệu lên mức cao.
- Chu kỳ viết của SRAM
(H 17) là giản đồ thời gian một chu kỳ viết của SRAM
Một chu kỳ viết tWC bao gồm:
- tAS (Address Setup time): Thời gian thiết lập địa chỉ : Thời gian để giá trị địa chỉ
ổn định trên bus địa chỉ cho tới lúc tín hiệu CS tác động.
- tW (Write time): Thời gian từ lúc tín hiệu CS tác động đến lúc dữ liệu có giá trị

trên bus dữ liệu.
- tDS và tDH: Khoảng thời gian dữ liệu tồn tại trên bus dữ liệu bao gồm thời gian
trước (tDS) và sau (tDH) khi tín hiệu CSkhông còn tác động
17

17


- tAH (Address Hold time): Thời gian giữ địa chỉ: từ lúc tín hiệu CS không còn tác
động đến lúc xuất hiện địa chỉ mới.

(H 17)
* R/W : Read/Write - Đọc/Viết - Cho phép Đọcdữliệu ra khi ởmức cao và Ghidữ
liệu vào khi ở mức thấp
* CS: Chip select - Chọn chip - Khi chân này xuống thấp IC được chọn
2.1.2 RAM động (Dynamic RAM, DRAM):

18

18


(H 18 a) là một tế bào nhớ của DRAM

(a) (H 18) (b)
(H 18 b) là một cách biểu diễn tế bào nhớ DRAM trong đó đơn giản một số chi tiết
được dùng để mô tả các tác vụ viết và đọc tế bào nhớ này.
Các khóa từ S1 đến S4 là các transistor MOS được điều khiển bởi các tín hiệu ra từ
mạch giải mã địa chỉ và tín hiệu.
Để ghi dữ liệu vào tế bào, các khóa S 1 và S2 đóng trong khi S3 và S4 mở. Bit 1 thực

hiện việc nạp điện cho tụ C và bit 0 làm tụ C phóng điện. Sau đó các khóa sẽ mở để
cô lập C với phần mạch còn lại. Một cách lý tưởng thì C sẽ duy trì trạng thái của nó
vĩnh viễn nhưng thực tế luôn luôn có sự rỉ điện qua các khóa ngay cả khi chúng mở
do đó C bị mất dần điện tích .
Để đọc dữ liệu các khóa S2 , S3 , S4 đóng và S1 mở, tụ C nối với một mạch so sánh với
một điện thế tham chiếu để xác định trạng thái logic của nó. Điện thế ra mạch so
sánh chính là dữ liệu được đọc ra. Do S 2 và S4 đóng, dữ liệu ra được nối ngược lại tụ
C để làm tươi nó. Nói cách khác, bit dữ liệu trong tế bào nhớ được làm tươi mỗi khi
nó được đọc.
Sử dụng DRAM, được một thuận lợi là dung lượng nhớ khá lớn nhưng phải có một
số mạch phụ trợ:
- Mạch đa hợp địa chỉ vì DRAM luôn sử dụng địa chỉ hàng và cột
- Mạch làm tươi để phục hồi dữ liệu có thể bị mất sau một khoảng thời gian ngắn
nào đó.

2.2 : Các thông số kỹ thuật của RAM
2.2.1 Dung lượng
Dung lượng RAM được tính bằng MB và GB, thông thường RAM được thiết kế
với các dung lượng 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 MB, 1 GB, 2 GB... Dung lượng của
RAM càng lớn càng tốt cho hệ thống, tuy nhiên không phải tất cả các hệ thống phần
cứng và hệ điều hành đều hỗ trợ các loại RAM có dung lượng lớn, một số hệ thống
19

19


phần cứng của máy tính cá nhân chỉ hỗ trợ đến tối đa 4 GB và một số hệ điều hành
(như phiên bản 32 bit của Windows XP) chỉ hỗ trợ đến 3,2 GB.
2.2.2 Tốc độ (Speed)
Tần số hoạt động của RAM, tính theo: tốc độ và băng thông.

512 DDR333 bus 333MHz, dung lượng 512MB.
512 PC2700băng thông khi chạy ở tốc độ 333MHz €là 2700MB/s (trên lý thuyết).
2.2.3 BUS
SDR SDRAM được phân loại theo bus speed như sau:
PC-66: 66 MHz bus.
PC-100: 100 MHz bus.
PC-133: 133 MHz bus.
DDR SDRAM được phân loại theo bus speed và bandwidth như sau:
DDR-200: Còn được gọi là PC-1600. 100 MHz bus với 1600 MB/s bandwidth.
DDR-266: Còn được gọi là PC-2100. 133 MHz bus với 2100 MB/s bandwidth.
DDR-333: Còn được gọi là PC-2700. 166 MHz bus với 2667 MB/s bandwidth.
DDR-400: Còn được gọi là PC-3200. 200 MHz bus với 3200 MB/s bandwidth.
DDR2 SDRAM được phân loại theo bus speed và bandwidth như sau:
DDR2-400: Còn được gọi là PC2-3200. 100 MHz clock, 200 MHz bus với 3200 MB/s
bandwidth.
DDR2-533: Còn được gọi là PC2-4200. 133 MHz clock, 266 MHz bus với 4267 MB/s
bandwidth.
DDR2-667: Còn được gọi là PC2-5300. 166 MHz clock, 333 MHz bus với 5333 MB/s
bandwidth.
DDR2-800: Còn được gọi là PC2-6400. 200 MHz clock, 400 MHz bus với 6400 MB/s
bandwidth
DDR3 SDRAM được phân loại theo bus speed như sau:
DDR3-1066 : Còn được gọi là PC3-8500. 533 MHz clock, 1066 MHz bus với 8528
MB/s bandwidth
DDR3-1333 : Còn được gọi là PC3-10600. 667 MHz clock, 1333 MHz bus với 10664
MB/s bandwidth
DDR3-1600 : Còn được gọi là PC3-12800. 800 MHz clock, 1600 MHz bus với 12800
MB/s bandwidth
DDR3-2133 : Còn được gọi là PC3-17000. 1066 MHz clock, 2133 MHz bus với 17064
MB/s bandwidth

20

20


•

Số Pin của RAM :
Khi chọn RAM, ngoài việc chú ý tốc độ, sức chứa, ta phải coi số Pin của nó. Thông
thường sốPin của RAM là (tuỳ vào loại RAM): 30, 72, 144, 160, 168, 184 pins.

2.1.1.

Một số loại RAM khác
3. =>SRAM

Static Random Access Memory sử dụng nhiều bóng bán dẫn, thông thường là từ 4
đến 6, cho mỗi tế bào nhớ và không chứa bất cứ tụ điện nào. Chúng thường sử dụng
để làm bộ đệm.
=>DRAM
Dynamic Random Access Memory có các tế bào nhớ được tạo thành từ 1 bóng bán
dẫn và 1 tụ điện. Các tế bào nhớ cần được làm tươi liên tục.
=> FPM DRAM

21

21


Fast Page Mode Dynamic Random Access Memory là dạng nguyên thủy của DRAM.

Bộ nhớ loại này sẽ đợi sau khi toàn bộ quá trình xác định vị trí bit dữ liệu bằng cột
và hàng hoàn tất, mới bắt đầu đọc bit. Sau đó nó mới bắt đầu sang bit kế tiếp. Tốc
độ truyền dữ liệu tối đa đến bộ đệm L2 xấp xỉ 176 MBps.
=> EDO RAM

Extended data-out dynamic random access memory không đợi toàn bộ quá trình xử
lý bit đầu tiên hoàn tất mới tiếp tục chuyển sang bit tiếp theo như FPM DRAM. Ngay
khi địa chỉ của bit đầu tiên được xác định, EDO DRAM bắt đầu kiếm bit tiếp theo. Do
vậy, nó nhanh hơn FPM khoảng 5%. Tốc độ truyền dữ liệu tối đa đến bộ đệm L2 sấp
xỉ đạt 264 MBps.
=> SDRAM

Synchronous dynamic random access memory tận dụng ưu điểm của chế độ truyền
loạt (Burst Mode) để cải thiện đáng kể tốc độ. Để làm được việc này, tế bào nhớ sẽ
dừng tại hàng chứa bit được yêu cầu và di chuyển nhanh chóng qua các cột, đọc
mỗi bit trên đường đi. Lý do là trong hầu hết thời gian, dữ liệu mà CPU cần đều theo
trình tự. Do đó, tốc độ của SDRAM nhanh hơn EDO RAM 5% và nó là dạng bộ nhớ
thông dụng nhất hiện nay. Tốc độ truyền dữ liệu tối đa của loại bộ nhớ này đến bộ
đệm L2 xấp xỉ đạt 528 MBps.
=> DDR SDRAM

22

22


Double data rate synchronous dynamic RAM giống như SDRAM ngoại trừ băng
thông của nó cao hơn, nghĩa là tốc độ nhanh hơn. Đối với loại DDR SDRAM 133 Mhz,
tốc độ truyền dữ liệu tối đa đến bộ đệm L2 đạt 1064 MBps.
=> Credit Card Memory

Credit Card Memory là loại môđun nhớ DRAM độc lập thuộc sỡ hữu riêng. Chúng
được dùng để cắm vào các khe đặc biệt sử dụng cho máy tính xách tay.
=> PCMCIA Memory Card

23

23


Là một loại bộ nhớ độc lập khác dành cho máy tính xách tay. Tuy nhiên, chúng
không phải là loại sở-hữu-riêng nên có thể làm việc với bất kỳ máy tính xách tay
nào có bus hệ thống hợp với cấu hình của card nhớ.
=> CMOS RAM

24

24


CMOS RAM là một loại bộ nhớ có dung lượng nhỏ được dùng trong máy tính của
bạn và một số thiết bị khác để lưu trữ những thứ như các thiết lập của đĩa cứng
chẳng hạn. Bộ nhớ loại này sử dụng một pin nhỏ để cấp điện duy trì thông tin nhớ.
=> VRAM

Video RAM cũng được được biết đến với tên gọi multiport dynamic random access
memory (MPDRAM) là loại bộ nhớ RAM chuyên được sử dụng cho các bo điều hợp
video hay các bo mạch tăng tốc 3D. Từ "multiport" xuất hiện trong tên gọi là do
thực tế VRAM thường có 2 cổng truy xuất độc lập thay vì một. Nó cho phép CPU và
25

25