अर्धचालक स्मृति

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कंप्यूटर मेमोरी और डेटा स्टोरेज प्रकार
सामान्य
वाष्पशील
रैम
ऐतिहासिक
गैर-वाष्पशील
रोम
NVRAM
प्रारंभिक-चरण NVRAM
एनालॉग रिकॉर्डिंग
ऑप्टिकल
विकास में
ऐतिहासिक

अर्धचालक स्मृति(semiconductor memory) एक डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक सेमीकंडक्टर उपकरण है जिसका उपयोग डिजिटल डेटा स्टोरेज, जैसे कंप्यूटर स्मृति के लिए किया जाता है। यह आमतौर पर MOS मेमोरी को संदर्भित करता है, जहां डेटा को सिलिकॉन एकीकृत परिपथ मेमोरी चिप पर धातु-आक्साइड-अर्धचालक(MOS) मेमोरी सेल के भीतर संग्रहीत किया जाता है।[1][2][3] विभिन्न अर्धचालक प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके अलग अलग प्रकार के होते हैं। रैंडम-एक्सेस मेमोरी के दो मुख्य प्रकार अपरिवर्ती  रैम (SRAM) हैं, जो प्रति मेमोरी सेल में कई MOS ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है, और  सक्रिय RAM (DRAM), जो प्रति सेल MOS ट्रांजिस्टर और MOS संधारित्र का उपयोग करता है। नॉन-वोलेटाइल मेमोरी (जैसे EPROM, EEPROM और फ्लैश मेमोरी) फ्लोटिंग-गेट मेमोरी सेल का उपयोग करती है, जिसमें प्रति सेल एक फ्लोटिंग-गेट MOS ट्रांजिस्टर होता है।

अधिकांश प्रकार की अर्धचालक मेमोरी में रैंडम एक्सेस का गुण होता है,[4] जिसका अर्थ है कि यह किसी भी मेमोरी स्थान तक पहुंचने के लिए समान समय लेता है, इसलिए डेटा को किसी भी यादृच्छिक क्रम में कुशलता से एक्सेस किया जा सकता है।[5] यह डेटा भंडारण मीडिया जैसे हार्ड डिस्क और सीडी के साथ विरोधाभास है जो लगातार डेटा को पढ़ते और लिखते हैं और इसलिए डेटा को केवल उसी अनुक्रम में एक्सेस किया जा सकता है जिसमें यह लिखा गया था। अर्धचालक स्मृति में अन्य प्रकार के डेटा भंडारण की तुलना में बहुत तेज एक्सेस टाइम होता है; डेटा के एक बाइट को कुछ नैनोसेकंड के भीतर सेमीकंडक्टर मेमोरी से लिखा या पढ़ा जा सकता है, जबकि हार्ड डिस्क जैसे घूर्णन भंडारण के लिए एक्सेस समय मिलीसेकंड की सीमा में होता है। इन कारणों से यह प्राथमिक भंडारण के लिए उपयोग किया जाता है, प्रोग्राम और डेटा रखने के लिए कंप्यूटर वर्तमान में अन्य उपयोगों के साथ काम कर रहा है।

2017 तक, अर्धचालकमेमोरी चिप सालाना 124 बिलियन डॉलर की बिक्री करते हैं, जो अर्धचालकउद्योग के 30% के लिए जिम्मेदार है।[6] शिफ्ट रजिस्टर, प्रोसेसर रजिस्टर, डेटा बफर और अन्य छोटे डिजिटल रजिस्टर जिनमें कोई मेमोरी एड्रेस डिकोडिंग मैकेनिज्म नहीं होता है, उन्हें आमतौर पर मेमोरी के रूप में संदर्भित नहीं किया जाता है, हालांकि वे डिजिटल डेटा भी स्टोर करते हैं।

विवरण

See also: Computer memory

अर्धचालक मेमोरी चिप में, द्विआधारी डेटा (binary data) का प्रत्येक बिट एक छोटे परिपथमें संग्रहीत होता है जिसे मेमोरी सेल कहा जाता है जिसमें एक से कई ट्रांजिस्टर होते हैं। मेमोरी सेल चिप चिप की सतह पर आयताकार सरणी में रखी जाती हैं।1 बिट स्मृति कोशिकाओं को छोटी इकाइयों में वर्गीकृत किया जाता है जिसे शब्द कहते हैं जिन्हें एक एकल स्मृति पता के रूप में एक साथ एक्सेस किया जाता है। स्मृति शब्द लंबाई में निर्मित होती है जो आमतौर पर दो की शक्ति होती है, आमतौर पर n=1, 2, 4 या 8 बिट्स।

डेटा को एक बाइनरी नंबर के माध्यम से एक्सेस किया जाता है जिसे चिप के एड्रेस पिन पर लागू मेमोरी एड्रेस कहा जाता है, जो निर्दिष्ट करता है कि चिप में कौन सा शब्द एक्सेस किया जाना है। यदि मेमोरी एड्रेस में m बिट्स होते हैं, तो चिप पर एड्रेस की संख्या 2m होती है, प्रत्येक में n बिट शब्द होता है। नतीजतन, प्रत्येक चिप में संग्रहीत डेटा की मात्रा n2m बिट है।[5] एड्रेस लाइनों की m संख्या के लिए मेमोरी भंडारण क्षमता 2m द्वारा दी जाती है, जो आमतौर पर दो की शक्ति में होती है: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 और 512 और किलोबिट्स, मेगाबिट्स, गीगाबाइट या टेराबिट आदि में मापा जाता है। 2014 तक, सबसे बड़े अर्धचालक मेमोरी चिप्स में डेटा के कुछ गीगाबाइट होते हैं, लेकिन उच्च क्षमता मेमोरी को लगातार विकसित किया जा रहा है। कई एकीकृत परिपथों का संयोजन करके, मेमोरी को एक बड़े शब्द लंबाई और/या एड्रेस स्थान में व्यवस्थित किया जा सकता है, जो प्रत्येक चिप द्वारा प्रस्तुत किया जाता है।[5]

मेमोरी चिप द्वारा किए गए दो बुनियादी ऑपरेशन "रीड" हैं, जिसमें मेमोरी शब्द की डेटा सामग्री को पढ़ा जाता है, और "राइट" जिसमें डेटा को मेमोरी वर्ड में संग्रहीत किया जाता है, किसी भी डेटा की जगह जो पहले वहां संग्रहीत किया गया था। डेटा दर बढ़ाने के लिए, कुछ नवीनतम प्रकार के मेमोरी चिप्स जैसे DDR SDRAM  में प्रत्येक रीड या राइट संचालन के साथ कई शब्दों का उपयोग किया जाता है।

स्टैंडअलोन मेमोरी चिप्स के अलावा, अर्धचालकमेमोरी के ब्लॉक कई कंप्यूटर और डेटा प्रोसेसिंग इंटीग्रेटेड परिपथ के अभिन्न अंग हैं। उदाहरण के लिए, कंप्यूटर चलाने वाले माइक्रोप्रोसेसर चिप्स में निष्पादन की प्रतीक्षा करने वाले अनुदेशों को संग्रहीत करने के लिए कैश (cache) मेमोरी होती है।

प्रकार

अस्थिर मेमोरी

कंप्यूटर के लिए राम चिप्स आमतौर पर इन जैसे हटाने योग्य मेमोरी मॉड्यूल पर आते हैं।अतिरिक्त मेमोरी को अतिरिक्त मॉड्यूल में प्लग करके कंप्यूटर में जोड़ा जा सकता है।

कंप्यूटर के लिए RAM चिप्स आमतौर पर हटाने योग्य मेमोरी मॉड्यूल पर आते हैं। अतिरिक्त मॉड्यूल को प्लग इन करके कंप्यूटर में अतिरिक्त मेमोरी जोड़ी जा सकती है।

जब मेमोरी चिप की शक्ति को बंद कर दिया जाता है तो अस्थिर मेमोरी अपने संग्रहीत डेटा को खो देती है। हालांकि यह तीव्र और कम खर्चीला हो सकता है। इस प्रकार का उपयोग अधिकांश कंप्यूटरों में मुख्य मेमोरी के लिए किया जाता है, क्योंकि कंप्यूटर बंद होने पर डेटा हार्ड डिस्क पर संग्रहीत होता है। प्रमुख प्रकार हैं:[7][8]

RAM (रैंडम-एक्सेस मेमोरी) - यह किसी भी अर्धचालक मेमोरी के लिए एक सामान्य शब्द बन गया है जिसे ROM (नीचे) के विपरीत लिखा जा सकता है। केवल RAM ही नहीं, सभी अर्धचालक मेमोरी में रैंडम एक्सेस का गुण होता है।

  • DRAM (डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी) - यह मेटल-ऑक्साइड- अर्धचालक(MOS) मेमोरी सेल का उपयोग करता है जिसमें एक MOSFET (MOS फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) और एक MOS संधारित्र होता है। इस प्रकार के RAM घनत्व में सबसे सस्ता और सबसे ऊंचा है, इसलिए इसका उपयोग कंप्यूटर में मुख्य मेमोरी के लिए किया जाता है। हालांकि, मेमोरी सेल्स में डेटा स्टोर करने वाला इलेक्ट्रिक चार्ज धीरे-धीरे बाहर निकल जाता है, इसलिए मेमोरी सेल्स को समय-समय पर रिफ्रेश (पुनः लिखा जाना चाहिए), जिसके लिए अतिरिक्त परिपथकी आवश्यकता होती है। रिफ्रेश प्रक्रिया कंप्यूटर द्वारा आंतरिक रूप से संचालित की जाती है और इसके उपयोगकर्ता के लिए पारदर्शी है।
    • FPM DRAM (फास्ट पेज मोड DRAM) - एक पुराने प्रकार का एसिंक्रोनस DRAM जो पिछले प्रकारों में सुधार करता है जिससे मेमोरी के एक "पेज" को तेज दर से बार-बार एक्सेस करने की अनुमति मिलती है। 1990 के दशक के मध्य में उपयोग किया गया।
    • EDO DRAM (एक्सटेंडेड डेटा आउट DRAM) - एक पुराने प्रकार का अतुल्यकालिक DRAM जिसमें पिछली एक्सेस से डेटा अभी भी स्थानांतरित किया जा रहा था, जबकि एक नई मेमोरी एक्सेस शुरू करने में सक्षम होने के कारण पहले के प्रकारों की तुलना में तेज़ एक्सेस समय था। 1990 के दशक के उत्तरार्ध में उपयोग किया गया।
    • VRAM (वीडियो रैंडम एक्सेस मेमोरी) - एक पुराने प्रकार की दोहरी-पोर्टेड की मेमोरी जिसे कभी वीडियो एडाप्टर (वीडियो कार्ड) के फ्रेम बफर्स के लिए इस्तेमाल किया जाता था।
    • SDRAM ( सिंक्रोनस डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी ) – यह जोड़ा गया परिपथ DRAM चिप में जोड़ा गया सर्किटरी है जो कंप्यूटर की मेमोरी बस में जोड़े गए घड़ी सिग्नल के साथ सभी कार्यों को सिंक्रनाइज़ करता है। इसने चिप को गति बढ़ाने के लिए, पाइपलाइनिंग का उपयोग करके एक साथ कई मेमोरी अनुरोधों को संसाधित करने की अनुमति दी। चिप पर डेटा को बैंकों में भी विभाजित किया जाता है जो प्रत्येक मेमोरी ऑपरेशन पर एक साथ काम कर सकते हैं। यह लगभग वर्ष 2000 तक कंप्यूटर मेमोरी का प्रमुख प्रकार बन गया।
      • 'DDR SDRAM' (डबल डेटा रेट SDRAM) – यह डबल पंपिंग (घड़ी पल्स के बढ़ते और गिरते किनारों दोनों पर डेटा ट्रांसफर) द्वारा प्रत्येक घड़ी चक्र पर दो बार डेटा (लगातार दो शब्द) स्थानांतरित कर सकता है। इस विचार के विस्तार वर्तमान (2012) तकनीक हैं जिनका उपयोग मेमोरी एक्सेस दर और थ्रूपुट को बढ़ाने के लिए किया जा रहा है। चूंकि मेमोरी चिप्स की आंतरिक घड़ी की गति को और बढ़ाना मुश्किल साबित हो रहा है, इसलिए ये चिप्स प्रत्येक घड़ी चक्र पर अधिक डेटा शब्दों को स्थानांतरित करके स्थानांतरण दर को बढ़ाते हैं।
        • DDR2 SDRAM – प्रति आंतरिक घड़ी चक्र में लगातार 4 शब्द स्थानांतरित करता है
        • DDR3 SDRAM – प्रति आंतरिक घड़ी चक्र में लगातार 8 शब्दों को स्थानांतरित करता है।
        • DDR4 SDRAM – प्रति आंतरिक घड़ी चक्र के अनुसार 16 लगातार शब्दों को स्थानांतरित करता है।
      • RDRAM (Rambus DRAM) - एक वैकल्पिक दोहरी डेटा दर मेमोरी मानक जो कुछ इंटेल सिस्टम पर उपयोग किया गया था लेकिन अंततः DDR SDRAM से लुप्त हो गया।
        • XDR DRAM (Extreme data rate DRAM))
      • SGRAM (सिंक्रोनस ग्राफिक्स रैम) - ग्राफिक्स एडॉप्टर (वीडियो कार्ड) के लिए बनाया गया एक विशेष प्रकार का SDRAM है। यह ग्राफिक्स से संबंधित ऑपरेशन जैसे बिट मस्किंग और ब्लॉक राइट कर सकता है, और एक साथ मेमोरी के दो पृष्ठ खोल सकता है।
        • GDDR SDRAM (ग्राफिक्स DDR SDRAM)
        • GDDR2
        • GDDR3 SDRAM
        • GDDR4 SDRAM
        • GDDR5 SDRAM
        • GDDR6 SDRAM
      • HBM ( हाई बैंडविड्थ मेमोरी ) – ग्राफिक्स कार्ड में प्रयुक्त SDRAM का विकास जो डेटा को तेज दर पर स्थानांतरित कर सकता है। इसमें कई मेमोरी चिप्स होते हैं जो एक-दूसरे के ऊपर लगे होते हैं, जिसमें एक व्यापक डेटा बस होती है।
    • PSRAM ( स्यूडोस्टैटिक रैम ) – यह DRAM है जिसमें चिप पर मेमोरी रिफ्रेश करने के लिए सर्किट्री होती है, जिससे यह SRAM की तरह काम करता है, जिससे ऊर्जा बचाने के लिए बाहरी मेमोरी कंट्रोलर को बंद किया जा सकता है। इसका उपयोग कुछ गेम कंसोल जैसे Wii में किया जाता है।
  • SRAM ( स्टेटिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी ) – यह प्रत्येक बिट डेटा को एक परिपथ में संग्रहीत करता है जिसे फ्लिप-फ्लॉप कहा जाता है, जो 4 से 6 ट्रांजिस्टर से बना होता है। SRAM DRAM की तुलना में कम सघन और प्रति बिट अधिक महंगा है, लेकिन तेज है और इसके लिए मेमोरी रिफ्रेश की आवश्यकता नहीं है। इसका उपयोग कंप्यूटर में छोटी कैश मेमोरी के लिए किया जाता है।
  • CAM ( कंटेंट-एड्रेसबल मेमोरी ) – यह एक विशिष्ट प्रकार है जिसमें, किसी पते का उपयोग करके डेटा तक पहुँचने के बजाय, एक डेटा शब्द लागू किया जाता है और यदि शब्द मेमोरी में संग्रहीत है, तो मेमोरी स्थान लौटा देती है। यह ज्यादातर अन्य चिप्स जैसे माइक्रोप्रोसेसरों में शामिल होता है जहां इसका उपयोग कैश मेमोरी के लिए किया जाता है।

नॉन-वोलेटाइल मेमोरी

गैर-ह्रासी स्मृति (nvm) उस अवधि के दौरान इसमें संग्रहीत डेटा को संरक्षित करती है जब चिप की शक्ति बंद हो जाती है। इसलिए, यह पोर्टेबल डिवाइस में स्मृति के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें अन्य उपयोगों के बीच हटाने योग्य मेमोरी कार्ड के लिए डिस्क नहीं होती है। प्रमुख प्रकार हैं:[7][8]

* ROM (केवल पठनीय मेमोरी) – इसे स्थायी डेटा रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और सामान्य ऑपरेशन में केवल से पढ़ा जाता है, लिखा नहीं जाता है। हालांकि कई प्रकार से लिखा जा सकता है, लेखन प्रक्रिया धीमी है और आमतौर पर चिप में सभी डेटा को एक बार में फिर से लिखा जाना चाहिए।यह आमतौर पर सिस्टम सॉफ्टवेयर को स्टोर करने के लिए उपयोग किया जाता है, जो कंप्यूटर के लिए तत्काल सुलभ होना चाहिए, जैसे कि बायोस प्रोग्राम और पोर्टेबल उपकरणों और माइक्रोकंट्रोलर जैसे एंबेड कंप्यूटर के लिए सॉफ्टवेयर (माइक्रोकोड) जो कंप्यूटर शुरू करता है।

    • MROM (मास्क क्रमादेशित ROM या मास्क ROM) - इस प्रकार के डेटा को चिप में प्रोग्राम किया जाता है जब चिप का निर्माण होता है, इसलिए इसका उपयोग केवल बड़े उत्पादन के लिए किया जाता है। इसे नए आंकड़ों के साथ नहीं लिखा जा सकता।
    • PROM (प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी) - इस प्रकार डेटा को परिपथ में स्थापित होने से पहले एक मौजूदा प्रोम चिप में लिखा जाता है, लेकिन यह केवल एक बार लिखा जा सकता है। यह डेटा एक प्रोम प्रोग्रामर नामक उपकरण में चिप को प्लग करके लिखा जाता है।
    • EPROM (इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी) - इस प्रकार में डेटा को परिपथ बोर्ड से चिप को हटाकर, मौजूदा डेटा को मिटाने के लिए एक पराबैंगनी प्रकाश में उजागर करके और इसे एक PROM प्रोग्रामर में प्लग करके फिर से लिखा जा सकता है। यूवी प्रकाश को स्वीकार करने के लिए आईसी पैकेज में शीर्ष पर एक छोटी पारदर्शी "विंडो" है। यह अक्सर प्रोटोटाइप और छोटे उत्पादन चलाने वाले उपकरणों के लिए उपयोग किया जाता है, जहां कारखाने में इसके कार्यक्रम को बदलना पड़ सकता है।
      4m eprom, चिप को मिटाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली पारदर्शी खिड़की दिखाते हुए
    • EEPROM (इलेक्ट्रिकली इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी) - इस प्रकार में डेटा को विद्युत रूप से फिर से लिखा जा सकता है, जबकि चिप परिपथ बोर्ड पर होती है, लेकिन लिखने की प्रक्रिया धीमी होती है। इस प्रकार का उपयोग फर्मवेयर रखने के लिए किया जाता है, निम्न स्तर का माइक्रोकोड जो हार्डवेयर उपकरणों को चलाता है, जैसे कि अधिकांश कंप्यूटरों में BIOS प्रोग्राम, ताकि इसे अपडेट किया जा सके।
  • NVRAM (अह्रासी रैंडम-एक्सेस मेमोरी)
    • FRAM (फेरॉइलेक्ट्रिक रैम) - एक प्रकार का अनह्रासी रैम।
  • फ्लैश मेमोरी - इस प्रकार में लेखन प्रक्रिया EEPROMS और RAM मेमोरी के बीच की गति में मध्यवर्ती होती है; इसे लिखा जा सकता है, लेकिन इतनी तेजी से नहीं कि यह मुख्य मेमोरी के रूप में काम कर सके। फ़ाइलों को संग्रहीत करने के लिए इसे अक्सर हार्ड डिस्क के अर्धचालक संस्करण के रूप में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग पोर्टेबल डिवाइस जैसे पीडीए, यूएसबी फ्लैश ड्राइव और डिजिटल कैमरा और सेलफोन में उपयोग किए जाने वाले रिमूवेबल मेमोरी कार्ड में किया जाता है।

इतिहास

See also: Computer memory and Memory cell (computing)

प्रारंभिक कंप्यूटर मेमोरी में चुंबकीय-कोर मेमोरी शामिल थी, क्योंकि शुरुआती ठोस-अवस्था इलेक्ट्रॉनिक अर्धचालकों के रूप में, जिसमें द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT), डिजिटल भंडारण तत्वों (मेमोरी सेल) के रूप में उपयोग के लिए अव्यावहारिक थे। प्रारंभिक अर्धचालक मेमोरी 1960 के दशक की शुरुआत की है, जिसमें द्विध्रुवी मेमोरी है, जो द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर का उपयोग करती है।[9] डिस्क्रीट उपकरणों से निर्मित द्विध्रुवीय अर्धचालक मेमोरी को पहली बार 1961 में टेक्सास इंस्ट्रुमेंट्स द्वारा संयुक्त राज्य वायु सेना को भेजा गया था। उसी वर्ष, फेयरच अर्धचालक में अनुप्रयोग इंजीनियर बॉब नॉर्मन द्वारा एक एकीकृत परिपथ चिप पर ठोस-स्थिति मेमोरी की अवधारणा प्रस्तावित की गई थी।[10] पहला द्विध्रुवी अर्धचालक मेमोरी आईसी चिप 1965 में IBM द्वारा पेश किया गया SP95 था।[9][10] जबकि द्विध्रुवीय मेमोरी ने चुंबकीय-कोर मेमोरी पर बेहतर प्रदर्शन की पेशकश की, यह चुंबकीय-कोर मेमोरी की कम कीमत के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं कर सका, जो 1960 के दशक के अंत तक प्रभावी रहा।[9] द्विध्रुवीय मेमोरी चुंबकीय कोर मेमोरी को बदलने में विफल रही क्योंकि द्विध्रुवी फ्लिप-फ्लॉप परिपथ बहुत बड़े और महंगे थे।[11]


MOS मेमोरी

See also: MOSFET

मेटल-ऑक्साइड-सेमिकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर का आगमन,[12] का आविष्कार मोहम्मद एम. अटाला और डॉन कांग ने 1959 में बेल लैब्स में किया था,[13] ने मेमोरी सेल स्टोरेज तत्वों के रूप में धातु-आक्साइड-माइकॉप्टर ट्रांजिस्टर के व्यावहारिक उपयोग को सक्षम किया, जो पहले कंप्यूटर मेमोरी में चुंबकीय कोर द्वारा कार्य किया जाता था।[12] MOS मेमोरी को 1964 में फेयरचाइल्ड अर्धचालकमें जॉन श्मिट द्वारा विकसित किया गया था।[14][15] उच्च प्रदर्शन के अलावा, MOS मेमोरी सस्ती थी और चुंबकीय-कोर मेमोरी की तुलना में कम बिजली की खपत करती थी।[14] इससे MOSFETs ने अंततः कंप्यूटर मेमोरी में मानक भंडारण तत्वों के रूप में चुंबकीय कोर की जगह ले ली।[12]

1965 में, रॉयल रडार प्रतिष्ठान के जे. वुड और आर. बॉल ने प्रस्तावित डिजिटल भंडारण प्रणाली का उपयोग किया जो CMOS (कम्प्लीमेंटरी MOS) मेमोरी सेल का उपयोग करते हैं, इसके अलावा बिजली आपूर्ति के लिए MOSFET बिजली उपकरणों के अलावा CMOS (पूरक एमओएस) मेमोरी सेल का उपयोग करते हैं।[16] 1968 में फेयरचाइल्ड में फेडरिको फागिन द्वारा सिलिकॉन-गेट MOS इंटीग्रेटेड परिपथ (MOS IC) तकनीक के विकास ने MOS मेमोरी चिप्स के उत्पादन को सक्षम किया। [17] NMOS मेमोरी को 1970 के दशक की शुरुआत में IBM द्वारा व्यावसायिक किया गया था।[18] MOS मेमोरी ने 1970 के दशक की शुरुआत में प्रमुख मेमोरी तकनीक के रूप में चुंबकीय कोर मेमोरी को पछाड़ दिया।[14]

शब्द "मेमोरी" जब कंप्यूटर के संदर्भ में प्रयोग किया जाता है तो अक्सर अस्थिर रैंडम-एक्सेस मेमोरी (रैम) को संदर्भित किया जाता है। अस्थिर रैम के दो मुख्य प्रकार स्टेटिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी और डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी हैं। बाइपोलर SRAM का आविष्कार रॉबर्ट नॉर्मन ने 1963 में फेयरचाइल्ड अर्धचालकमें किया था,[9] इसके बाद 1964 में फेयरचाइल्ड में जॉन श्मिट द्वारा MOS SRAM का विकास किया गया।[14] SRAM चुंबकीय-कोर मेमोरी का एक विकल्प बन गया, लेकिन प्रत्येक बिट डेटा के लिए छह MOS ट्रांजिस्टर की आवश्यकता थी।[19] SRAM का व्यावसायिक उपयोग 1965 में शुरू हुआ, जब IBM ने सिस्टम/360 मॉडल 95 के लिए अपनी SP95 SRAM चिप पेश की।[9]

तोशिबा ने 1965 में अपने Toscal BC-1411 इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर के लिए द्विध्रुवी DRAM मेमोरी सेल की शुरुआत की।[20][21] जबकि इसने चुंबकीय-कोर मेमोरी पर बेहतर प्रदर्शन की पेशकश की, द्विध्रुवी DRAM तत्कालीन प्रमुख चुंबकीय-कोर मेमोरी की कम कीमत के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं कर सकता था।[22] MOS तकनीक आधुनिक DRAM का आधार है।1966 में, आईबीएम थॉमस जे. वाटसन रिसर्च सेंटर में डॉ. रॉबर्ट एच. डेनार्ड मेमोरी  केंद्र पर काम कर रहे थे। MOS प्रौद्योगिकी की विशेषताओं की जांच करते हुए, उन्होंने पाया कि यह संधारित्र बनाने में सक्षम है, और मोस संधारित्र पर एक चार्ज या कोई चार्ज संग्रहीत करना बिट के 1 और 0 का प्रतिनिधित्व कर सकता है, जबकि स्टेट ट्रांजिस्टर संधारित्र को चार्ज लिखने पर नियंत्रण कर सकता है। इसके कारण एक एकल-ट्रांजिस्टर नाटक मेमोरी सेल का विकास हुआ।[19] 1967 में, डेनार्ड ने  IBM के तहत एक एकल-ट्रांजिस्टर ड्रम मेमोरी सेल के लिए एक पेटेंट दायर किया, जो MOS प्रौद्योगिकी पर आधारित था।[23] इसने अक्टूबर 1970 में पहली व्यावसायिक DRAM IC चिप, Intel 1103 को जन्म दिया।[24][25][26] सिंक्रोनस डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी ने बाद में 1992 में सैमसंग KM48SL2000 चिप के साथ शुरुआत की।[27][28]

मेमोरी शब्द का उपयोग अक्सर नॉन-वोलेटाइल मेमोरी, विशेष रूप से फ्लैश मेमोरी को संदर्भित करने के लिए भी किया जाता है। इसकी उत्पत्ति केवल पठनीय मेमोरी (ROM) में हुई है। प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी का आविष्कार सन 1956 में वेन त्सिंग चाउ ने 1956 में अमेरिकन बॉश अरमा कॉरपोरेशन के अरमा डिवीजन के लिए काम करते हुए किया था।[29][30] 1967 में, डॉओन कहेंग और बेल लैब्स के साइमन सजे ने प्रस्ताव दिया कि एक  MOS अर्धचालक उपकरण के फ्लोटिंग गेट का उपयोग रिप्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी के सेल के लिए किया जा सकता है, जिसने 1971 में Intel के आविष्कार EPROM (इरेज़ेबल PROM) के डोवमैन का आविष्कार किया।[31] EEPROM (इलेक्ट्रिक रूप से erasable PROM) को यासुओ तारुई, यूटाका हयाशी और कियोको नागा द्वारा 1972 में इलेक्ट्रोटेक्निकल प्रयोगशाला में विकसित किया गया था।[32] फ्लैश मेमोरी का आविष्कार 1980 के दशक की शुरुआत में तोशिबा में फुजीओ मासुओका द्वारा किया गया था।[33][34] मासुओका और उनके सहयोगियों ने 1984 में NOR फ्लैश का आविष्कार,[35] और फिर 1987 में NAND फ्लैश प्रस्तुत किया।[36] तोशिबा ने 1987 में नंद फ्लैश मेमोरी का व्यावसायीकरण किया।[37][38]

अनुप्रयोग

See also: List of MOSFET applications
MOS memory applications
MOS memory type Abbr. MOS memory cell Applications
स्टेटिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी SRAM MOSFETs कैश मेमोरी, सेल फोन, eSRAM, मेनफ्रेम, मल्टीमीडिया कंप्यूटर, नेटवर्किंग, पर्सनल कंप्यूटर, सर्वर, सुपर कंप्यूटर, दूरसंचार, वर्कस्टेशन,[39] डीवीडी डिस्क बफर,[40] डेटा बफर,[41] अनह्रासी BIOS मेमोरी
डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी DRAM MOSFET, MOS capacitor कैमकोर्डर, एंबेड लॉजिक, eDRAM, ग्राफिक्स कार्ड, हार्ड डिस्क ड्राइव (HDD), नेटवर्क, पर्सनल कंप्यूटर, पर्सनल डिजिटल असिस्टेंट, प्रिंटर,[39] मुख्य कंप्यूटर मेमोरी, डेस्कटॉप कंप्यूटर, सर्वर, सॉलिड-स्टेट ड्राइव, वीडियो मेमोरी,[40] फ्रेमबफर मेमोरी[42][43]
फेरोइलेक्ट्रिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी FRAM MOSFET, MOS capacitor अनह्रासी मेमोरी, रेडियो फ्रीक्वेंसी आइडेंटिफिकेशन (RF identification), स्मार्ट कार्ड[39][40]
रीड ऑनली मैमोरी ROM MOSFET कैरेक्टर जनरेटर, इलेक्ट्रॉनिक संगीत वाद्ययंत्र, लेजर प्रिंटर फ़ॉन्ट, वीडियो गेम ROM कार्ट्रिज, वर्ड प्रोसेसर शब्दकोश डेटा[39][40]
इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी EPROM Floating-gate MOSFET CD-ROM ड्राइव, एंबेडेड मेमोरी, कोड स्टोरेज, मॉडेम्स[39][40]
इलेक्ट्रिकली एरासबले प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी EEPROM Floating-gate MOSFET एंटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टम, एयर बैग, कार रेडियो, सेल फोन, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ताररहित टेलीफोन, डिस्क ड्राइव, एम्बेडेड मेमोरी, फ्लाइट कंट्रोलर, सैन्य प्रौद्योगिकी, मोडेम, पेजर, प्रिंटर, सेट-टॉप बॉक्स, स्मार्ट कार्ड[39][40]
फ्लैश मेमोरी Flash Floating-gate MOSFET ATA नियंत्रक, बैटरी चालित अनुप्रयोग, दूरसंचार, कोड भंडारण, डिजिटल कैमरा, एमपी3 प्लेयर, पोर्टेबल मीडिया प्लेयर, BIOS मेमोरी,[39] USB फ्लैश ड्राइव,[44] डिजिटल टीवी, ई-बुक्स, मेमोरी कार्ड, मोबाइल डिवाइस, सेट -टॉप बॉक्स, स्मार्टफोन, सॉलिड-स्टेट ड्राइव, टैबलेट कंप्यूटर[40]
अनह्रासी रैंडम-एक्सेस मेमोरी NVRAM Floating-gate MOSFETs चिकित्सा उपकरण, अंतरिक्ष यान[39][40]

यह भी देखें

  • सबसे अधिक बिकने वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की सूची
  • अर्धचालकउद्योग

संदर्भ

  1. ↑ "The MOS Memory Market" (PDF). Integrated Circuit Engineering Corporation. Smithsonian Institution. 1997. Retrieved 16 October 2019.
  2. ↑ "MOS Memory Market Trends" (PDF). Integrated Circuit Engineering Corporation. Smithsonian Institution. 1998. Retrieved 16 October 2019.
  3. ↑ Veendrick, Harry J. M. (2017). Nanometer CMOS ICs: From Basics to ASICs. Springer. pp. 314–5. ISBN 9783319475974.
  4. ↑ Lin, Wen C. (1990). CRC Handbook of Digital System Design, Second Edition. CRC Press. p. 225. ISBN 0849342724. Archived from the original on 27 October 2016. Retrieved 4 January 2016.
  5. ↑ 5.0 5.1 5.2 Dawoud, Dawoud Shenouda; R. Peplow (2010). Digital System Design - Use of Microcontroller. River Publishers. pp. 255–258. ISBN 978-8792329400. Archived from the original on 2014-07-06.
  6. ↑ "Annual Semiconductor Sales Increase 21.6 Percent, Top $400 Billion for First Time". Semiconductor Industry Association. 5 February 2018. Retrieved 29 July 2019.
  7. ↑ 7.0 7.1 Godse, A.P.; D.A.Godse (2008). Fundamentals of Computing and Programing. India: Technical Publications. p. 1.35. ISBN 978-8184315097. Archived from the original on 2014-07-06.
  8. ↑ 8.0 8.1 Arora, Ashok (2006). Foundations of Computer Science. Laxmi Publications. pp. 39–41. ISBN 8170089719. Archived from the original on 2014-07-06.
  9. ↑ 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 "1966: Semiconductor RAMs Serve High-speed Storage Needs". Computer History Museum. Retrieved 19 June 2019.
  10. ↑ 10.0 10.1 "Semiconductor Memory Timeline Notes" (PDF). Computer History Museum. November 8, 2006. Retrieved 2 August 2019.
  11. ↑ Orton, John W. (2009). Semiconductors and the Information Revolution: Magic Crystals that made IT Happen. Academic Press. p. 104. ISBN 978-0-08-096390-7.
  12. ↑ 12.0 12.1 12.2 "Transistors – an overview". ScienceDirect. Retrieved 8 August 2019.
  13. ↑ "1960 – Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated". The Silicon Engine. Computer History Museum.
  14. ↑ 14.0 14.1 14.2 14.3 "1970: MOS Dynamic RAM Competes with Magnetic Core Memory on Price". Computer History Museum. Retrieved 29 July 2019.
  15. ↑ Solid State Design. Vol. 6. Horizon House. 1965.
  16. ↑ Wood, J.; Ball, R. (February 1965). The use of insulated-gate field-effect transistors in digital storage systems. 1965 IEEE International Solid-State Circuits Conference. Digest of Technical Papers. Vol. VIII. pp. 82–83. doi:10.1109/ISSCC.1965.1157606.
  17. ↑ "1968: Silicon Gate Technology Developed for ICs". Computer History Museum. Retrieved 10 August 2019.
  18. ↑ Critchlow, D. L. (2007). "Recollections on MOSFET Scaling". IEEE Solid-State Circuits Society Newsletter. 12 (1): 19–22. doi:10.1109/N-SSC.2007.4785536.
  19. ↑ 19.0 19.1 "DRAM". IBM100. IBM. 9 August 2017. Retrieved 20 September 2019.
  20. ↑ "Spec Sheet for Toshiba "TOSCAL" BC-1411". Old Calculator Web Museum. Archived from the original on 3 July 2017. Retrieved 8 May 2018.
  21. ↑ Toshiba "Toscal" BC-1411 Desktop Calculator Archived 2007-05-20 at the Wayback Machine
  22. ↑ "1966: Semiconductor RAMs Serve High-speed Storage Needs". Computer History Museum.
  23. ↑ "Robert Dennard". Encyclopedia Britannica. Retrieved 8 July 2019.
  24. ↑ "Intel: 35 Years of Innovation (1968–2003)" (PDF). Intel. 2003. Retrieved 26 June 2019.
  25. ↑ The DRAM memory of Robert Dennard. history-computer.com.
  26. ↑ Lojek, Bo (2007). History of Semiconductor Engineering. Springer Science & Business Media. pp. 362–363. ISBN 9783540342588. The i1103 was manufactured on a 6-mask silicon-gate P-MOS process with 8 μm minimum features. The resulting product had a 2,400 µm, 2 memory cell size, a die size just under 10 mm2, and sold for around $21.
  27. ↑ "KM48SL2000-7 Datasheet". Samsung. August 1992. Retrieved 19 June 2019.
  28. ↑ "Electronic Design". Electronic Design. Hayden Publishing Company. 41 (15–21). 1993. The first commercial synchronous DRAM, the Samsung 16-Mbit KM48SL2000, employs a single-bank architecture that lets system designers easily transition from asynchronous to synchronous systems.
  29. ↑ Han-Way Huang (5 December 2008). Embedded System Design with C805. Cengage Learning. p. 22. ISBN 978-1-111-81079-5. Archived from the original on 27 April 2018.
  30. ↑ Marie-Aude Aufaure; Esteban Zimányi (17 January 2013). Business Intelligence: Second European Summer School, eBISS 2012, Brussels, Belgium, July 15–21, 2012, Tutorial Lectures. Springer. p. 136. ISBN 978-3-642-36318-4. Archived from the original on 27 April 2018.
  31. ↑ "1971: Reusable semiconductor ROM introduced". Computer History Museum. Retrieved 19 June 2019.
  32. ↑ Tarui, Y.; Hayashi, Y.; Nagai, K. (1972). "Electrically reprogrammable nonvolatile semiconductor memory". IEEE Journal of Solid-State Circuits. 7 (5): 369–375. Bibcode:1972IJSSC...7..369T. doi:10.1109/JSSC.1972.1052895. ISSN 0018-9200.
  33. ↑ Fulford, Benjamin (24 June 2002). "Unsung hero". Forbes. Archived from the original on 3 March 2008. Retrieved 18 March 2008.
  34. ↑ US 4531203  Fujio Masuoka.
  35. ↑ "Toshiba: Inventor of Flash Memory". Toshiba. Retrieved 20 June 2019.
  36. ↑ Masuoka, F.; Momodomi, M.; Iwata, Y.; Shirota, R. (1987). "New ultra high density EPROM and flash EEPROM with NAND structure cell". Electron Devices Meeting, 1987 International. IEDM 1987. IEEE. doi:10.1109/IEDM.1987.191485.
  37. ↑ "1987: Toshiba Launches NAND Flash". eWeek. April 11, 2012. Retrieved 20 June 2019.
  38. ↑ "1971: Reusable semiconductor ROM introduced". Computer History Museum. Retrieved 19 June 2019.
  39. ↑ 39.0 39.1 39.2 39.3 39.4 39.5 39.6 39.7 Veendrick, Harry (2000). Deep-Submicron CMOS ICs: From Basics to ASICs (PDF) (2nd ed.). Kluwer Academic Publishers. pp. 267–8. ISBN 9044001116.
  40. ↑ 40.0 40.1 40.2 40.3 40.4 40.5 40.6 40.7 Veendrick, Harry J. M. (2017). Nanometer CMOS ICs: From Basics to ASICs (2nd ed.). Springer. p. 315. ISBN 9783319475974.
  41. ↑ Veendrick, Harry J. M. (2017). Nanometer CMOS ICs: From Basics to ASICs (2nd ed.). Springer. p. 264. ISBN 9783319475974.
  42. ↑ Richard Shoup (2001). "SuperPaint: An Early Frame Buffer Graphics System" (PDF). Annals of the History of Computing. IEEE. Archived from the original (PDF) on 2004-06-12.
  43. ↑ Goldwasser, S.M. (June 1983). Computer Architecture For Interactive Display Of Segmented Imagery. Computer Architectures for Spatially Distributed Data. Springer Science & Business Media. pp. 75–94 (81). ISBN 9783642821509.
  44. ↑ Windbacher, Thomas (June 2010). "Flash Memory". TU Wien. Retrieved 20 December 2019.


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