Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Intel/A19790301Elc002.shtml

Сверхмаломощное n-канальное ЗУПВ фирмы Intel

Под давлением со стороны изготовителей К/МОП БИС, создающих микромощные ЗУ с произвольной выборкой со все более высокими быстродействием и плотностью упаковки, фирма Intel Corp. была вынуждена сделать выбор направления развития своих приборов в этой области. Специалисты фирмы решили не расширять довольно скромную серию К/МОП-приборов, а вместо этого разработали конкурирующее микромощное n-канальное ЗУ. Фирма Intel (Санта-Клара, шт.Калифорния) реализовала 4-кбит ЗУПВ, которое в режиме пассивного хранения информации рассеивает всего лишь около 40 мкВт.

Специалисты фирмы Intel рассказали об особенностях конструкции нового ЗУПВ, выпуск которого начнется через несколько месяцев, на состоявшейся в феврале 1979г. в Филадельфии Международной конференции по интегральным схемам. (Данное сообщение, как и три следующих, базируется на информации, которая содержалась в докладах этой конференции.)

ЗУ 2151 емкостью 4К*1 бит фирмы Intel потребляет столь малую мощность благодаря применению нескольких новых схемных решений. Во-первых, оно представляет собой псевдостатическое ЗУ, в котором используются динамическое хранение информации и схема автоматической ее регенерации. Благодаря этому внешне новое ЗУ «выглядит» как чисто статическое устройство, простое в применении.

Кроме того, буферная схема включения кристалла, которая выключает питание прибора и преобразует сигнал с ТТЛ ИС в сигнал с логическими уровнями МОП БИС, в режиме хранения вообще мощности не рассеивает. И наконец, встроенный генератор отрицательного напряжения смещения, позволяющий схеме работать от одного 5-В источника питания, потребляет ток всего около 5 мкА — намного меньше тока питания обычных схем подкачки заряда.

Разделение шин регенерации и записи/считывания. В отличие от других псевдостатических ЗУ1{Электроника, 1979, №4, «Обозрение электронной техники».}, в которых используется сочетание матрицы однотранзисторных запоминающих элементов с периферийными схемами регенерации, ЗУ фирмы Intel выполнено на основе оригинального пятитранзисторного запоминающего элемента, в котором шина регенерации и шина считывания/записи разделены. Генерируемый внутренними схемами ЗУ сигнал регенерации действует на элемент независимо и асинхронно по отношению к сигналам считывания и записи, причем их совпадение во времени не вызывает никаких проблем.

Схема этого запоминающего элемента основана на конструкции, разработанной сотрудником фирмы Bell Laboratories Боллом. Между фирмами Intel и Bell сейчас действует соглашение о взаимном обмене лицензиями. Как видно из рисунка, запоминающий конденсатор элемен та, содержимое которого необходимо регенерировать, реализован в виде обедненного транзистора, выделенного рамкой. Если в канале этого запоминающего транзистора нет электронов (хранение логической 1), то самый правый транзистор схемы будет включен, так как за счет запоминающего конденсатора его затвор будет находиться под высоким напряжением. Подача на шину регенерации положительного импульса позволит электронам, появившимся в запоминающем транзисторе из-за утечек, разрядиться через соседний с ним обогащенный транзистор, в результате чего содержимое элемента будет регенерировано.

Выделенный рамкой транзистор выполняет в показанном на рисунке пятитранзисторном запоминающем элементе для микромощных ЗУПВ функцию динамического элем
Выделенный рамкой транзистор выполняет в показанном на рисунке пятитранзисторном запоминающем элементе для микромощных ЗУПВ функцию динамического элемента хранения информации. Его внутренняя регенерация осуществляется независимо от режимов считывания или записи.

Если же в канале запоминающего транзистора есть электроны (хранение логического 0), то подключенный к нему обогащенный транзистор не открывается ни при каких условиях, и поэтому под действием сигнала регенерации тока в схеме протекать не будет. В рассматриваемом элементе нет проблем «состязания» сигналов, так как его регенерацию можно проводить даже во время записи информации в элемент.

Статический буфер включения кристалла запускается сигналом логической 1, тогда как в стандартных 4-кбит ЗУПВ включение аналогичного блока осуществляется сигналом логического 0. (Фирма Intel надеется «ублаготворить» своих потребителей в этом вопросе, предложив им специальные интегральные схемы дешифрации 3У с выходами включения кристалла, вырабатывающими сигнал логической 1.) Однако благодаря наличию такого буфера и нескольких дополнительных транзисторов, обеспечивающих повышение быстродействия и преобразование логических уровней, весь блок в режиме хранения не потребляет мощности.

Специфика генератора смещения подложки в новом ЗУ фирмы Intel состоит в том, что он представляет собой схему с медленно переключающимися 200-мкс тактовыми импульсами, обеспечивающими уменьшение бросков тока питания.

И хотя в ЗУ 2151 (а также в ЗУ 2152, организованном в 1К 4-бит слов) используется пяти-транзисторный элемент, специалисты фирмы Intel утверждают, что его можно выполнить на кристалле намного меньшего размера, чем кристаллы К/МОП ЗУ, в которых используется стандартный шеститранзисторный триггерный запоминающий элемент. Запоминающий элемент фирмы Intel имеет площадь 1400 мкм2, в результате чего площадь кристалла всего ЗУ составляет 15,1 мм2. Для сравнения: выпускаемое в настоящее время 4-К ЗУ фирмы Harris Corp. выполнено на кристалле площадью 20,5 мм2, а ЗУ фирмы Toshiba Corp. — целых 31,2 мм2. Фирма Hitachi Ltd. выпустила ЗУ 6147, кристалл которого имеет площадь 11 мм2, что существенно меньше площади кристалла ЗУ фирмы Intel, однако прибор фирмы Hitachi выполнен по комбинированной технологии и содержит n-канальные МОП-транзисторы и биполярные транзисторы [pp.40,41].

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 52, No.05 (557), 1979г - пер. с англ. М.: Мир, 1979, стр.4

Electronics Vol.52 No.5 March 1, 1979 A. McGraw-Hill Publication

Раздел: ОБОЗРЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Тема:     Конференции, симпозиумы, выставки





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Intel/A19790301Elc002.shtml