Halbleiterspeicher
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Halbleiterspeicher ist ein Datenspeicher, der aus einem Halbleiter besteht, in dem mittels der Halbleitertechnologie integrierte_Schaltkreise realisiert werden. Die Daten werden in Form von binären elektronischen Schaltzuständen in den integrierten Schaltungen gespeichert. Vorgänger waren Kernspeicher, die erst in den frühen Siebziger Jahren von den Halbleiterspeichern abgelöst wurden.
Speicherzelle
Eine Speicherzelle ist die physikalische Realisierung der kleinsten Einheit eines Speichers von logischen Zuständen. Der Begriff bezeichnet je nach Kontext entweder die Realisierung der kleinstmöglichen Einheit, dem 1-Bit-Speicherelement, oder die Realisierung der kleinsten adressierbaren (das heißt bei einem Zugriff les- bzw. schreibbaren) Einheit, einem sogenannten Wort_oder_Datenwort, das aus n Bit besteht (n ? 1).
Personal Computer arbeiten heutzutage mit einer Wortlänge (auch ?Wortbreite? genannt) von 32 oder 64 Bit. Früher waren Speicherzellen auch 4 Bit (Halbbyte) (erste Taschenrechner) oder 8 Bit (erste PCs) groß. Für einfache Steuerungen (siehe: Mikrocontroller) werden auch heute 8 Bit große Speicherzellen verwendet.
Bei früheren Computern waren auch Wortbreiten von 6 oder 7 Bit gebräuchlich, da man mit 64 bzw. 128 speicherbaren Zeichen eine alphanumerische Bearbeitung durchführen konnte. Diese Speicher waren jedoch noch nicht als Halbleiterspeicher ausgeführt. Die Hollerith-Lochkarte hatte eine Wortbreite von 12 Bit.
Eingeteilt werden die Speicherzellen in flüchtige und nichtflüchtige Speicherzellen. In nichtflüchtigen Speicherzellen bleibt die Information auf Dauer erhalten, auch wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. Bei flüchtigen Speicherzellen geht die Information in solch einem Fall verloren.
Realisierung in Halbleitertechnologie
Das 1-Bit-Speicherelement ist mittels weniger Transistoren und Kondensatoren realisierbar. Bei analogen Speicherzellen ist das elementare Speicherbauteil der Kondensator, und bei digitalen Speicherzellen werden ein (1-T-DRAM) oder mehrere Transistoren benötigt wie z.B. bei statischem_RAM oder bei rückgekoppelten Transistoren, den sogenannten Flipflops.
= Wahlfreier Zugriff
=Speicherzellen werden in einer 2R×2C-Matrix angeordnet. Über Wortleitungen und Bitleitungen werden die Speicherzellen adressiert und beschrieben bzw. ausgelesen. Hierzu sind ein Reihen- und ein Spaltendekodierer notwendig. Dadurch ist ein direkter Zugriff auf beliebige Speicherzellen (wahlfreier Zugriff) möglich. Daher wird diese Anordnung als Random_Access_Memory_(RAM) bezeichnet.
= Sequentieller Zugriff
=Hier erfolgt die Adressierung über Befehle, ähnlich wie bei Festplatten. Die Bauformen CompactFlash (CF) und PCMCIA verwenden z.B. den bei Festplatten bewährten ATA/ATAPI-Befehlssatz.
Diese Adressierungsart benötigt weniger Kontaktierungsflächen auf dem Chip, dadurch ist ihre Herstellung preisgünstiger.
Siehe auch: Speicherkarte, sequentieller Zugriff
Halbleiterspeichertypen
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Produktübersicht und Umsatzzahlen
Einen Überblick über die unterschiedlichen Speichertypen gibt die folgende Tabelle (die angegebenen Umsatzzahlen beziehen sich auf das Jahr 2005 und sind dem Elektronik Scout 2006 entnommen; SRAM steht nicht für in Prozessoren enthaltene SRAMs.):
Hersteller von RAM-Chips und -Modulen
• Apacer
*Memory/'>Corsair]
•_
• (Unternehmen)/'>Cypress_Semiconductor]
•_
• (NEC/'>Joint-Venture] von [[NEC Corporation/'>NEC und Emperor International Ltd./'>GEIL]
• (Unternehmen)|Hitachi]
•_
• (früher Hyundai] Electronics)
• Infineon
*Technology]
•_
• Technology]
•_
• Mosel-Vitelic
*MSC
*Mushkin
*Nanya/Elixir
*Semiconductors]_(früher_[[Philips/'>NXP' target='blank'>Semiconductors] (früher [[Philips)
• Technology]
• Electronics]
•_
• Toshiba
*Transcend
*Twinmos
*[[Viking' target='blank'>InterWorks]
Quellen
Weblinks
• Prof. Jürgen Plate, FH München: Einführung Datenverarbeitungssysteme ? 7. Speicherwerk (Arbeitsspeicher).
* [http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/webdemos/05-switched/40-cmos/sramcell.html Interaktive CMOS 6T SRAM CELL
