第11回分

SRAMの電源を入れたとき,各メモリセルのN,/Nの値はランダムに決まるのでしょうか?使うまではそのまま放っておくのですか?

そういうことです。 ですので電源を入れた直後のSRAMの値は、何が入っているかは 読んでみないとわかりません。

SRAMのデータは一度決定してしまうと電源を切るまで消えないのですか?

インバータペアのpMOSとnMOSのどちらかが電源・GNDにつながっていますから、 そこから(ほんの少しずつ)電流が流れますから、 記憶内容は消えませんね。

N=0,/N=1 or N=1,/N=0の時は「安定」といっていたが,不安定なときは通常起こりますか?

厳密には起こりえます。(メタステーブル状態)

環状インバータで値を保持できる理由が分かりません.

インバータを環状にすることによってはじめて値が保持されるのか?

N=0の場合とN=1の場合と、両方とも安定(変化しない=変化しなければならない 理由がない)ですから、どっちの安定な状態になるか、は、 自由に決められるわけです。 いったん決めてしまえば、どちらかで安定して変化しませんから、 値を保持できる、ということになります。

メモリの一般的なアーキテクチャの中でアンプとは何のためにあるのですか?

データ線に読み出しで出てきた電圧が十分高くないことがあるので、 ちゃんと「1」(高い電圧)または「0」の値(低い電圧)になるように するのがアンプです。

6入力NANDは3つの2入力NANDで置き換えられませんか?

もちろんできます。

列と行の基本的な構造は一緒なのですか?

基本的には同じですね。

SRAMの行列デコーダの入出力が多いという欠点は解消できないのでしょうか?

アドレスはメモリの中の場所を指定するために必要な信号線ですから、 根本的に解消はできないですね。

行,列デコーダに使われるゲートは一般的に何入力なのですか?

あまり入力数が多い論理ゲートは速度が遅くなるので、 せいぜい4入力あたりまで、じゃないでしょうか。

行列デコーダは講義で説明したもの以外にありますか?実際に使われているものにはどのようなものがありますか?

基本的にはあのような構成です。

メモリの行数と列数は大体同じにするものなのですか?

一定容量のメモリセルの面積を最小にする、という問題を考えると、 容量が一定、とは、行数と列数の和が一定、という条件と言い換えられますから、 メモリセルアレイの縦と横の長さが一定という条件の下で 面積を最小にするにはどうすればよいか?という問題になります。 つまり周の長さが一定の四角形で面積が最小のものは?という問題ですから、 これは正方形です。したがって縦と横の長さを同じ、 つまり行数と列数を同じにすると面積を最小にできるわけです。

デコーダ例で入出力の値がどのように決まるのか分かりません.

アドレスとして読み書きの対象箇所を指定するために 外部から与えられる信号ですね。

行列デコーダの真理値表でカルノー図→積和標準形とありましたが意味が分かりません.

組み合わせ論理回路の一般的な作り方です。

WLは何の略でしょうか?また,240bitのメモリではデコーダ出力は約100万の線が必要になりますが,どこまで小さくできるのでしょうか?

残念ながら減らすことはできないです。

出力の物理的位置が等間隔なのは製造上の理由ですか?

同じ形のメモリセルをただ並べるのが一番つくりやすいから 行・列デコーダもそれにあわせましょう、ということです。

マルチプレクサはビット線1対の値を選ぶということはD,/Dの両方を選ぶということですか?

もちろんそうです。

Dと/Dの2つがあるのは何故ですか?配線が多くなるだけでは?(/Dは何故あるのですか?)

読み出すときにわかりやすい(Dと/Dの差をとればよい)からです。 どうせメモリセルで比較的大きい面積をとっていますから、 /Dを1本走らせても大丈夫なんですね。

プリント上図で行列バッファとドライバは何をする回路ですか?

長いワード線・データ線を駆動する(高速に充放電する)ための回路です。

データを消せるものと消せないメモリがある理由は?

プログラムのように消さなくてもいい内容もあるから、ですね。

メモリセル回路中の△印は何ですか?

電源(VDD)のことです

基本的に近い場所にまとめられているほうがアクセスが速いと思いますが立体構造をとったRAMは使われますか?

そのとおりで、どうも最近はそういうものもあるようです。 (こんなの) 実装技術が進歩してきたことが大きいんでしょうね。

読み出し中に書き込んでしまうことは無いのか?

それは読み書きをする側で、同時に行わないようにすれば 大丈夫でしょう。

SRAMは値が保持されるからStaticなのですか?

そういうことです。 (次回のDRAMと比べてみましょう)

フラッシュメモリはROMとRAMのどちらになりますか?

第13回で詳しくやりますが、電源を切っても記憶内容が消えない 不揮発性メモリ、という意味でROMに分類されます。

一番効率のよい理想的なメモリはどのようなものですか?

結局は用途次第、ですね。 SRAMはリフレッシュが不要だが容量が大きくしにくく揮発性。 DRAMは容量を大きくしやすいがリフレッシュが不要で揮発性。 FlashROMは不揮発性だが書き込み回数に制限がある、などなど。

SRAMセルのインバータのペアで、たとえばN=1, /N=0で安定しているときにN=0と変えると、上のインバータの入力が0、出力が1となりますが、そのときに下のインバータの入力が、もともとは0であるわけですが、大丈夫なんでしょうか?

それはその上のインバータの出力1によって「駆動」されて 1に変わるのです。

集積回路第一で扱った内容だったので十分理解できた.

それはよかったです。

メモリの構造は思っていたよりもシンプルだった.

同じものがただ並んでいる、からでしょうね。 これがメモリの面白みでもあります。

ALUよりも理解しやすかった.230などの数字が出てきたが,そう考えると容量の増加が大変なことを改めて知った.

メモリはそうなんですよね。

SRAMの読み出し動作と書き込み動作の違いが分かりません.

デコーダとは何なのか分かりませんでした.

マルチプレクサがどういうものか分かりませんでした.

回路構造が良く分かりませんでした.

インバータの説明のあたりが良く分かりませんでした.

メモリセル回路の動作が良く分からなかった.

SRAMのメモリセル回路図の意味が分かりにくかったです.

いまいちど復習を。

SRAMの動作原理が良く分かった.

細部の部分が大分噛み砕いて説明されたので,非常に理解しやすかったです.

SRAMとインバータの関係が分かった.

パソコンが好きなのでメモリの話はとても興味が持てて楽しかった.

今まで疑問に感じていたメモリについて学ぶことが出来てよかった.

非常に分かりやすかった.

どうもありがとうございます。
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