DRAM单元历史与CMOS存储器详解:从四晶体管到CMOS版图

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本资源主要介绍了数字集成电路基本单元中的动态随机存储器(DRAM)及其历史发展,以及CMOS存储器的相关知识。在第九章《数字集成电路基本单元与版图》中,详细探讨了以下几个关键知识点: 1. **DRAM单元历史演变**: - 四晶体管DRAM单元:早期的DRAM包含四个晶体管,用于存储两个存储节点,结构相对复杂。 - 三晶体管DRAM单元:随后的版本引入了两条位线和两条字线,减少了晶体管数量。 - 双晶体管DRAM单元:进一步简化至两条位线和一条字线,提高了存储密度。 - 单晶体管DRAM单元:现代DRAM发展到单晶体管,技术更先进,存储容量更大。 2. **CMOS存储器理解**: - CMOS(互补金属氧化物半导体)存储器是现代常用的一种,它利用NMOS和PMOS晶体管的互补性工作,如CMOS反相器,具有低功耗、高速度和抗干扰的优点。 - CMOS反相器的工作原理涉及NMOS和PMOS的驱动关系,以及转移特性分析,包括截止和导通状态的电压阈值条件。 3. **CMOS基本门电路**: - 介绍了CMOS基本门电路的设计,如CMOS或非门,强调了NMOS和PMOS的偏置设置,以及它们如何共同决定电路的逻辑功能。 4. **集成电路版图实现**: - 版图设计是集成电路制造的关键环节,包括TTL基本电路和CMOS电路的布局设计,确保电路的性能、面积和成本之间的平衡。 5. **标准单元库设计**: - 数字电路的标准单元库设计是集成设计的基础,提供了可重复使用的电路模块,如与非门电路,便于电路的快速搭建和优化。 6. **焊盘输入输出单元**: - 提到了焊盘作为电路与外部连接的重要部分,输入输出单元的设计直接影响电路的外部接口和信号传输效率。 通过学习这些内容,读者能够深入理解DRAM在数字集成电路中的地位,掌握CMOS技术在存储器设计中的应用,以及如何设计和实现基本的数字电路单元和版图。这对于从事微电子和集成电路设计的专业人员来说,是极其重要的基础知识。