1टी-एसरैम

1टी-एसरैम सितंबर 1998 में मोसिस, इंक. द्वारा प्रस्तुत की गई एक प्सयूडो स्टेटिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी (पीएसरैम) विधि है, जो एम्बेडेड मेमोरी अनुप्रयोगों में पारंपरिक स्टेटिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी (एसरैम) के लिए एक उच्च-घनत्व विकल्प प्रदान करती है। मोसिस डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी (डीरैम) की तरह सिंगल-ट्रांजिस्टर स्टोरेज सेल (बिट सेल) का उपयोग करता है, किन्तु बिट सेल को कंट्रोल सर्किटरी से घेरता है जो मेमोरी को कार्यात्मक रूप से एसरैम के समान बनाता है (कंट्रोलर सभी डीरैम-विशिष्ट ऑपरेशन जैसे प्रीचार्जिंग को विलुप्त करता है) और रिफ्रेस करें)। 1टी-एसरैम (और सामान्यतः पीएसरैम) में एक मानक एकल-साईकल एसरैम इंटरफ़ेस होता है और यह निकट के तर्क को उसी तरह दिखाई देता है जैसे एक एसरैम दिखता है।

इस प्रकार अपने एक-ट्रांजिस्टर बिट सेल के कारण, 1टी-एसरैम पारंपरिक (6-ट्रांजिस्टर, या 6टी) एसरैम से छोटा है, और आकार और घनत्व में एम्बेडेड डीरैम (eDRAM) के निकट है। साथ ही, 1टी-एसरैम का प्रदर्शन मल्टी-मेगाबिट घनत्व पर एसरैम के समान है, इस प्रकार एम्बेडेड डीरैम की तुलना में लोअर विद्युत का उपयोग करता है और इसे पारंपरिक एसरैम की तरह मानक सीएमओएस लॉजिक प्रक्रिया में निर्मित किया जाता है।

मोसिस सिस्टम-ऑन-अ-चिप (एसओसी) अनुप्रयोगों में एम्बेडेड (ऑन-डाई) उपयोग के लिए भौतिक आईपी के रूप में 1टी-एसरैम का विपणन करता है। यह चार्टर्ड, एसएमआईसी, टीएसएमसी और यूएमसी सहित विभिन्न फाउंड्री प्रक्रियाओं पर उपलब्ध है। कुछ इंजीनियर 1टी-एसरैम और एम्बेडेड डीरैम शब्दों का परस्पर उपयोग करते हैं, क्योंकि कुछ फाउंड्री मोसिस के 1टी-एसरैम को एम्बेडेड डीरैम के रूप में प्रदान करते हैं। चूंकि, अन्य फाउंड्रीज़ विशिष्ट प्रस्तुति के रूप में 1टी-एसरैम प्रदान करती हैं।

प्रौद्योगिकी

1T एसरैम छोटे बैंकों की श्रृंखला के रूप में बनाया गया है (सामान्यतः 128 पंक्तियाँ × 256 बिट्स/पंक्ति, कुल 32 किलोबिट) जो बैंक आकार के एसरैम कैश और आईपी कंट्रोलर से जुड़ा होता है। यद्यपि नियमित डीरैम की तुलना में स्थान-अक्षम है, छोटी शब्द रेखाएं बहुत अधिक गति की अनुमति देती हैं, इसलिए ऐरे प्रति एक्सेस पूर्ण अर्थ और प्रीचार्ज (आरएएस साईकल) कर सकती है, जो उच्च गति यादृच्छिक पहुंच प्रदान करती है। प्रत्येक पहुंच बैंक तक है, जिससे अप्रयुक्त बैंकों को ही एक समय में रिफ्रेस किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, एक्टिव बैंक से पढ़ी गई प्रत्येक पंक्ति को बैंक के आकार के एसरैम सीपीयू कैश में कॉपी किया जाता है। इस प्रकार बैंक तक निरंतर पहुंच की स्थिति में, जो रीफ्रेश साईकल के लिए समय की अनुमति नहीं देगा, दो विकल्प हैं: या तो सभी पहुंच भिन्न-भिन्न पंक्तियों तक होंगी, इस स्थिति में सभी पंक्तियां स्वचालित रूप से रीफ्रेश हो जाएंगी, या कुछ पंक्तियों को निरंतर एक्सेस किया जाएगा। इसके पश्चात् वाले स्थिति में, कैश डेटा प्रदान करता है और एक्टिव बैंक की अप्रयुक्त पंक्ति को रिफ्रेस करने के लिए समय देता है।

1टी-एसरैम की चार पीढ़ियाँ हो चुकी हैं:

वास्तविक 1टी-एसरैम

6टी-एसरैम का लगभग अर्ध आकार, अर्ध से भी लोअर शक्ति है।

1टी-एसरैम-एम

सेल फोन जैसे अनुप्रयोगों के लिए लोअर स्टैंडबाय विद्युत की आपूर्ति वाला वेरिएंट है।

1टी-एसरैम-आर

लोअर ​​सॉफ्ट त्रुटि दर के लिए त्रुटि पहचान और सुधार या त्रुटि-सुधार कोड सम्मिलित करता है। इस प्रकार क्षेत्र पेनाल्टी से बचने के लिए, यह छोटी बिट सेल का उपयोग करता है, जिनमें स्वाभाविक रूप से उच्च त्रुटि दर होती है, किन्तु ईसीसी इसकी आपूर्ति कर देता है।

1टी-एसरैम-क्यू

यह क्वाड-डेंसिटी वर्जन छोटे मुड़े हुए कैपेसिटर का उत्पादन करने के लिए अल्प गैर-मानक निर्माण प्रक्रिया का उपयोग करता है, जिससे मेमोरी का आकार 1टी-एसरैम-आर से पुनः अर्ध हो जाता है। यह वेफर उत्पादन निवेश में अल्प लाभ करता है, किन्तु पारंपरिक डीरैम कैपेसिटर निर्माण की तरह लॉजिक ट्रांजिस्टर निर्माण में हस्तक्षेप नहीं करता है।

अन्य एम्बेडेड मेमोरी प्रौद्योगिकियों के साथ तुलना

1टी-एसरैम की गति 6टी-एसरैम (मल्टी-मेगाबिट घनत्व पर) के समान है। यह एम्बेडेड डीरैम की तुलना में अधिक तीव्र गति है, और क्वाड-डेंसिटी वर्जन केवल अल्प बड़ा है (10-15% को प्रमाणित किया गया है)। अधिकांश फाउंड्री प्रक्रियाओं पर, एम्बेडेड डीरैम वाले डिज़ाइनों के लिए अतिरिक्त फोटोमास्क और प्रसंस्करण चरणों की आवश्यकता होती है, जो बड़े 1टी-एसरैम डाई की निवेश की आपूर्ति करता है। इसके अतिरिक्त, उनमें से कुछ चरणों के लिए बहुत उच्च तापमान की आवश्यकता होती है और यह लॉजिक ट्रांजिस्टर बनने के पश्चात् होना चाहिए, संभवतः उन्हें हानि पहुंचा सकता है।

1टी-एसरैम डिवाइस (आईसी) फॉर्म में भी उपलब्ध है। गेमक्यूब मुख्य मेमोरी स्टोरेज के रूप में 1टी-एसरैम का उपयोग करने वाला पहला डब्ल्यूआईआई डियो गेम सिस्टम था; गेमक्यूब में विभिन्न समर्पित 1टी-एसरैम डिवाइस हैं। 1टी-एसरैम का उपयोग गेमक्यूब, डब्ल्यूआईआई के उत्तराधिकारी में भी किया जाता है।

यह 1T डीरैम के समान नहीं है, जो कि कैपेसिटर रहित डीरैम सेल है जिसे भिन्न कैपेसिटर के अतिरिक्त इंसुलेटर ट्रांजिस्टर पर सिलिकॉन के परजीवी चैनल कैपेसिटर का उपयोग करके बनाया गया है।

मोसिस 1टी-एसरैम सरणियों के लिए निम्नलिखित आकारों का प्रमाणित करता है:

1टी-एसरैम सेल आकार (μm²/bit or mm²/Mbit)

प्रोसेस नोड		250 nm	180 nm	130 nm	90 nm	65 nm	45 nm
6टी-एसरैम	बिट सेल	7.56	4.65	2.43	1.36	0.71	0.34
	ओवरहेड के साथ	11.28	7.18	3.73	2.09	1.09	0.52
1टी-एसरैम	बिट सेल	3.51	1.97	1.10	0.61	0.32	0.15
	ओवरहेड के साथ	7.0	3.6	1.9	1.1	0.57	0.28
1टी-एसरैम-क्यू	बिट सेल			0.50	0.28	0.15	0.07
	ओवरहेड के साथ			1.05	0.55	0.29	0.14

यह भी देखें

7146454&आरएस=पीएन/7146454 यूएस पेटेंट 7,146,454 1टी-एसरैम आर्किटेक्चर में रिफ्रेश को विलुप्त करना (साइप्रस अर्धचालक द्वारा) एसरैम कैश का उपयोग करके डीरैम रिफ्रेश को विलुप्त के लिए समान प्रणाली का वर्णन करता है।

संदर्भ

• Glaskowsky, Peter N. (1999-09-13). "MoSys Explains 1T-SRAM Technology: Unique Architecture Hides Refresh, Makes DRAM Work Like SRAM" (PDF). Microprocessor Report. 13 (12). Retrieved 2007-10-06.
• Jones, Mark-Eric (2003-10-14). 1T-SRAM-Q: Quad-Density Technology Reins in Spiraling Memory Requirements (PDF) (Report). MoSys, Inc. Retrieved 2007-10-06.
• मोसिस homepage
• US Patent 6,256,248 shows the डीरैम array at the heart of 1टी-एसरैम.
• US Patent 6,487,135 uses the term "1T डीरैम" to describe the innards of 1टी-एसरैम.
• Youths, Techfor (2002-12-16). "1-T SRAM macros are preconfigured for fast integration in SoC designs". Archived from the original on 2019-07-20. Retrieved 2020-08-21.
• Cataldo, Anthony (2002-12-16). "NEC, Mosys push bounds of embedded DRAM". EE Times. ISSN 0192-1541. Retrieved 2007-10-06.