Кіріспе
Деректерді сақтау құрылғысы
Жартылай өткізгіш жад – компьютер жады сияқты цифрлық деректерді сақтауға арналған цифрлық электрондық жартылай өткізгіш құрылғы. Әдетте, бұл құрылғылар кремний интегралды схемалық жады чипіндегі металл-оксидті жартылай өткізгіш (MOS) жад ұяшықтарында деректерді сақтайды. Әр түрлі жартылай өткізгіш технологияларын пайдаланатын көптеген түрлері бар. Кездейсоқ сәйкес жадтың (RAM) екі негізгі түрі бар: жад ұяшығына бірнеше транзисторды қолданатын статикалық RAM (SRAM) және жад ұяшығына транзистор мен MOS конденсаторын қолданатын динамикалық RAM (DRAM). Ұшпайтын жад (мысалы, EPROM, EEPROM және флэш-жад) әрбір ұяшыққа бір жүзуші есікті транзистордан тұратын жүзуші есікті жад ұяшықтарын пайдаланады. Жартылай өткізгіш жадтың көптеген түрлері кездейсоқ қол жеткізу қасиетіне ие, яғни кез келген жад орнына қол жеткізу үшін бірдей уақыт қажет, сондықтан деректерге кез келген ретпен тиімді қол жеткізуге болады. Бұл CD сияқты деректерді тізбектеп оқитын және жазатын деректерді сақтау орталарынан өзгеше, себебі деректерге жазылған ретпен ғана қол жеткізуге болады. Жартылай өткізгіш жадтың басқа деректерді сақтау түрлеріне қарағанда кіру уақыты әлдеқайда жылдам: жартылай өткізгіш жадқа бір байт дерек бірнеше наносекунд ішінде жазылуы немесе оқылуы мүмкін, ал айналмалы сақтау құрылғыларына, мысалы, қатты дискілерге кіру уақыты миллисекундтар диапазонында болады. Осы себептерге байланысты ол негізгі жад ретінде, компьютерде жұмыс істеп жатқан бағдарламалар мен деректерді сақтау үшін және басқа да мақсаттар үшін қолданылады. 2017 жылғы мәліметтер бойынша, жартылай өткізгіш жад чиптерінің жылдық сатылымы 124 миллиард долларды құрады, бұл жартылай өткізгіш өнеркәсібінің үлесін құрайды. Сменалық тіркегіштер, процессорлық тіркегіштер, дерек буферлері және басқа да кішігірім цифрлық тіркегіштер, оларда жад адрестерін кодтау механизмі болмаса да, цифрлық деректерді сақтайды, бірақ олар әдетте жад деп аталмайды.
Ұзақ мерзімді жады
Ұшпа жад (NVM) чипке қуат түсірілмеген кезде сақталған деректерді сақтайды. Сондықтан, ол дисктері жоқ портативті құрылғылардағы жадқа, сондай-ақ алмалы-салмалы жад карталарына және басқа да мақсаттарға қолданылады. Басты түрлері: Дискретті құрылғылардан жасалған екіполярлы жартылай өткізгіш жад алғаш рет 1961 жылы Texas Instruments компаниясы АҚШ Әуе күштеріне жіберді. Сол жылы Fairchild Semiconductor компаниясының қолданба инженері Боб Норман интегралдық схема (IC) чипіндегі қатты күйдегі жад тұжырымын ұсынды. Бірінші бір чиптік жад ИС-і – 1965 жылдың желтоқсанында жасалған 16 биттік IBM SP95 BJT, оны Пол Каструччи әзірлеген.
MOS жады
1959 жылы Bell Labs-те Мохамед М. Аталла мен Давон Канг ойлап тапқан металл-оксид-жартылайөткізгіш өрістік транзисторлардың (MOS) пайда болуы, металл-оксид-жартылайөткізгіш (MOS) транзисторларын жад жады элементтері ретінде практикалық қолдануға мүмкіндік берді – бұл функция бұрын компьютер жадындағы магниттік ядролармен атқарылған. Жоғары өнімділікке қоса, MOS жады арзан болды және магниттік ядролық жадға қарағанда аз қуат тұтынып, осылайша MOSFET-тердің компьютер жадындағы стандартты сақтау элементтері ретінде магниттік ядроларды ығыстыруына әкелді. 1968 жылы Федерико Фаггиннің Fairchild-те кремнийлік қақпалы MOS интегралдық схема (MOS IC) технологиясын әзірлеуі MOS жады микросхемаларын өндіруге жағдай жасады. NMOS жады 1970-ші жылдардың басында IBM компаниясымен коммерцияландырылды. MOS жады 1970-ші жылдардың басында магниттік ядролық жадты басып өтті, басым жад технологиясы болып қалыптасты. SRAM-ның коммерциялық қолданылуы 1965 жылы IBM компаниясының System/360 Model 95 жүйесі үшін SP95 SRAM чипін ұсынған кезде басталды. Ол магниттік ядролық жадқа қарағанда жақсартылған өнімділікті ұсынса да, биполярлы DRAM сол кездегі басым магниттік ядролық жадтың төмен бағасымен бәсекелесе алмады. MOS технологиясы қазіргі заманғы DRAM-ның негізі болып табылады. 1966 жылы IBM Томас Дж. Уотсон зерттеу орталығының ғылым докторы Роберт Х. Деннард MOS жадымен жұмыс істеді. MOS технологиясының сипаттамаларын зерттегенде, ол конденсаторларды құруға болатынын, ал MOS конденсаторында зарядтың болуы немесе болмауы біттің 1 және 0-ін бейнелей алатынын, ал MOS транзисторы конденсаторға зарядты жазуды басқара алатынын анықтады. Бұл оның DRAM жадының бір транзисторлық жады жадысын жасауына әкелді. Осының нәтижесінде 1970 жылдың қазан айында Intel 1103 – алғашқы DRAM IC чипі пайда болды. Синхронды динамикалық кездейсоқ сұраныс жады (SDRAM) 1992 жылы Samsung KM48SL2000 чипімен дебют жасады. "Жад" термині көбінесе ұшпалы емес жадты, әсіресе флэш жадты білдіреді. Оның тамыры тек оқуға арналған жадтан (ROM) бастау алады. Бағдарламаланатын тек оқуға арналған жадты (PROM) 1956 жылы американдық Bosch Arma корпорациясының Arma бөлімінде жұмыс істеген кезде Вэн Цин Чоу ойлап тапты. 1967 жылы Bell Labs-тегі Давон Канг пен Саймон Сзе MOS жартылайөткізгіш құрылғысының жүзуші қақпасын қайта бағдарламаланатын тек оқуға арналған жадтың (ROM) жады жасушасы ретінде пайдалануға болатынын ұсынды, бұл Intel компаниясының Дов Фрохманға 1971 жылы EPROM (жойылатын PROM) ойлап табуына мүмкіндік берді. EEPROM (электрлік түрде жойылатын PROM) 1972 жылы Ясуо Таруи, Ютака Хаяши және Кийоко Нага Жапонияның Халықаралық сауда және өнеркәсіп министрлігінің (MITI) электротехникалық зертханасында әзірледі. Флэш жадты Фудзио Масуока 1980-ші жылдардың басында Toshiba компаниясында ойлап тапты. Масуока және оның әріптестері 1984 жылы NOR флэш, ал 1987 жылы NAND флэш өнертабысын ұсынды. Toshiba 1987 жылы NAND флэш жадыны коммерцияландырды.
Қолданбалар
+ MOS жадының қолданбалары MOS жадының түрі Abbr. (Қысқарту) MOS жады жады ҚолданбаларСтатиктік кездейсоқ сүйемелдеу жадыSRAMMOSFETCache жады, ұялы телефондар, eSRAM, мейнфреймдер, мультимедиалық компьютерлер, желілер, дербес компьютерлер, серверлер, суперкомпьютерлер, телекоммуникациялар, жұмыс станциялары, DVD дискісінің буфері, деректер буфері, ұшпайтын BIOS жадыДинамикалық кездейсоқ сүйемелдеу жадыDRAMMOSFET, MOS конденсаторыКамералар, еншілі логика, eDRAM, графикалық карта, қатты дискілік диск (HDD), желілер, дербес компьютерлер, жеке цифрлық көмекшілер, принтерлер,Ferroelectric кездейсоқ сүйемелдеу жадыFRAMMOSFET, Ferroelectric конденсатор Ұшпайтын жад, радиожиіліктік идентификация (RF идентификациясы), смарт-карталар, цифрлық теледидар, электрондық кітаптар, жад карталары, мобильді құрылғылар, топ-бокс, смартфондар, қатты күйдегі дискілер, планшеттік компьютерлерҰшпайтын кездейсоқ сүйемелдеу жадыNVRAMҚалқымалы қақпа MOSFETтеріМедициналық жабдықтар, ғарыш кемелері