SRAMのデータの書き出し読み出しの仕組み

質問

SRAMのメモリーセルへのデータの書き出し、読み出しの仕組みが分かりません。色んなサイトを参考にしたのですが、どれも理解には至りませんでした。添付してある図のA,Bに1,0が書き込み読み込みがされるみたいなのですが、どの様な仕組みなのか分かりません。初心者でも分かる様に、書き込みと読み込みそれぞれの流れを教えて下さい!!

回答No.2

shintaro-2 · ベストアンサー

>初心者でも分かる様に

仕組みは非常に単純ですが、
理解できるかはどのレベルの初心者か次第です。

M2,M3で1つのインバータ
M4，M5で１つのインバータを構成するのは理解できますか？

理解できない場合は、まず論理回路のインバータというものを調べてください。

次に、インバータの入出力が互いに接続されていますので、
何も変化が無ければデータが保持されます。
これがラッチ回路（メモリセルの本体）です。

M1とM6はトランスミッションゲートと呼ばれるもので
メモリセルにデータ線のデータを書き込んだり、
メモリセルからデータをデータ線に読み出すためのものです。

今、点AがH（３V)、点BがL（０V)としましょう。

データを読み出すためには、
まずビット線１、２を1.5VぐらいのHとLとの中間ぐらいの同じ電圧にしておきます。
これは読み出しを高速にするための技術で、ビット線のイコライズとプリチャージと呼ばれます。

その後ワード線の電位を変化させて、FET　M1M6をオンにします。
ラッチ回路の能力が有る程度あれば（それが大前提）、
そのビット線の電圧は接続された点A,点Bの電圧に一致するよう変化します。

結果として、ビット線１、２の電圧はメモリセルの内容に応じた値となり、それをビット線に接続されたセンスアンプで検出し、メモリICの外に出力します。

次に書き込みですが
先ほどと同じメモリセルの内容は先ほどと同じであるとして
まずビット線１，２の電圧を書き込みたい電圧にします。
ビット線１をL、ビット線２をHとしましょう。

この状態でM1,M6とをオンにすると
ビット線と、点A,Bとの電位が一致しないのですが、

この時、ビット線に電流を供給する回路の能力が
メモリセルのインバータを構成するFETの能力よりも高ければ（それが大前提）、
点Aの電位はHからLに、
点Bの電位はLからHに
強制的に反転させられます。

これが書き込みの原理です。
もしインバータを構成するＦＥＴの能力が高すぎると、メモリセルのデータがビット線のデータと一致するように変化しなくなります。

昭和50年代のSRAM関連の特許を探せばいくらでも解説されていますが、
一般人には探すのは難しいでしょう。

お礼

詳しい説明ありがとうございます。全てを理解は出来ませんでしたが、理解が進んだと思います。

回答No.1

AsarKingChang

この図が何を表しているかまず、わかりますか？

基本から行くと、
フリップフロップ
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%83%AA%E3%83%83%E3%83%97%E3%83%95%E3%83%AD%E3%83%83%E3%83%97

そこから、RS-Flip-flopになって、
図解すると、
http://blog-imgs-32.fc2.com/l/i/m/limonex/Flipflop_RS_type.png
（勝手に直接リンクすいません）

AND回路の片方を反転(NOT)して、戻す。
そうすると、１だという情報と０だという情報を覚えるよ～って
理屈ではあります。

＃ちなみ、この図、とてもわかりにくいですね。
なぜ知りたいのか、不明ですが、
もう少しわかりやすい図で書いてあるサイトを見つけるほうが
理解が早いかもしれません。。

フリップフロップか
RS-フリップフロップ
などで、検索すると、答えが近くなると思われますが、
どんなもんでしょうか？

お礼

回答ありがとうございます。この図分かりにくいんですね。それすら分かりませんでした。