SRAM

SRAM son las siglas de la voz inglesa Static Random Access Memory, que significa memoria estatica de acceso aleatorio (o RAM estatica), para denominar a un tipo de tecnologia de memoria RAM basada en semiconductores, capaz de mantener los datos, mientras siga alimentada, sin necesidad de circuito de refresco. Este concepto surge en oposicion al de memoria DRAM (RAM dinamica), con la que se denomina al tipo de tecnologia RAM basada en condensadores, que si necesita refresco dinamico de sus cargas.^[1]

Existen dos tipos: volatiles y no volatiles, cuya diferencia estriba en si los datos permanecen o se volatilizan en ausencia de alimentacion electrica.

Estas memorias son de acceso aleatorio, lo que significa que las posiciones en la memoria pueden ser escritas o leidas en cualquier orden, independientemente de cual fuera la ultima posicion de memoria accedida. Cada bit en una SRAM se almacena en cuatro transistores, que forman un biestable. Este circuito biestable tiene dos estados estables, utilizados para almacenar (representar) un 0 o un 1. Se utilizan otros dos transistores adicionales para controlar el acceso al biestable durante las operaciones de lectura y escritura. Una SRAM tipica utilizara seis MOSFET para almacenar cada bit. Adicionalmente, se puede encontrar otros tipos de SRAM, que utilizan ocho, diez, o mas transistores por bit.^{[2] [3] [4]} Esto es utilizado para implementar mas de un puerto de lectura o escritura en determinados tipos de memoria de video.

Un menor numero de transistores por celda, hara posible reducir el tamano de esta, reduciendo el coste por bit en la fabricacion, al poder implementar mas celdas en una misma oblea de silicio.

Es posible fabricar celdas que utilicen menos de seis transistores, pero en los casos de tres transistores^{[5] [6]} o uno solo se estaria hablando de memoria DRAM, no SRAM.

El acceso a la celda es controlado por un bus de control (WL en la figura), que controla los dos transistores de acceso M₅ y M₆, quienes controlan si la celda debe ser conectada a los buses BL y BL. Ambos son utilizados para transmitir datos tanto para las operaciones de lectura como las de escritura, y aunque no es estrictamente necesario disponer de ambos buses, se suelen implementar para mejorar los margenes de ruido.

A diferencia de la DRAM, en la cual la senal de la linea de salida se conecta a un condensador, y este es el que hace oscilar la senal durante las operaciones de lectura, en las celdas SRAM son los propios biestables los que hacen oscilar dicha senal, mientras que la estructura simetrica permite detectar pequenas variaciones de voltaje con mayor precision. Otra ventaja de las memorias SRAM frente a DRAM, es que aceptan recibir todos los bits de direccion al mismo tiempo.

El tamano de una memoria SRAM con m lineas de direccion, y n lineas de datos es 2^m palabras, o 2^m x n bits.

Una memoria SRAM tiene tres estados distintos de operacion: standby, en el cual el circuito esta en reposo, reading o en fase de lectura, durante el cual los datos son leidos desde la memoria, y writing o en fase de escritura, durante el cual se actualizan los datos almacenados en la memoria.

Si el bus de control (WL) no esta activado, los transistores de acceso M₅ y M₆ desconectan la celda de los buses de datos. Los dos biestables formados por M₁ - M₄ mantendran los datos almacenados, en tanto dure la alimentacion electrica.

Se asume que el contenido de la memoria es 1, y esta almacenado en Q. El ciclo de lectura comienza cargando los buses de datos con el 1 logico, y luego activa WL y los transistores de control. A continuacion, los valores almacenados en Q y Q se transfieren a los buses de datos, dejando BL en su valor previo, y ajustando BL a traves de M₁ y M₅ al 0 logico. En el caso de que el dato contenido en la memoria fuera 0, se produce el efecto contrario: BL sera ajustado a 1 y BL a 0.

El ciclo de escritura se inicia aplicando el valor a escribir en el bus de datos. Si se trata de escribir un 0, se ajusta, almacena, se activa el bus WL, y el dato queda almacenado.

La memoria SRAM es mas cara, pero mas rapida y con un menor consumo (especialmente en reposo) que la memoria DRAM. Es utilizada, por tanto, cuando es necesario disponer de un menor tiempo de acceso, o un consumo reducido, o ambos. Debido a su compleja estructura interna, es menos densa que DRAM, y por lo tanto no es utilizada cuando es necesaria una alta capacidad de datos, como por ejemplo en la memoria principal de los computadores personales.

El consumo electrico de una SRAM varia dependiendo de la frecuencia con la cual se accede a la misma: puede llegar a tener un consumo similar a la DRAM cuando es usada en alta frecuencia, y algunos circuitos integrados pueden consumir varios vatios durante su funcionamiento. Por otra parte, las SRAM utilizadas con frecuencia baja, tienen un consumo bastante menor, del orden de microvatios.

• Como producto de proposito general:
  • Con interfaces asincronas como chips 32Kx8 de 28 pines (nombrados XXC256), y productos similares que ofrecen transferencias de hasta 16Mbit por chip.
  • Con interfaces sincronas, principalmente como caches y otras aplicaciones que requieran transferencias rapidas, de hasta 18Mbit por chip.
• Integrados en chip:
  • Como memoria RAM o de cache en microcontroladores.
  • Como cache primaria en microcontroladores, como por ejemplo la familia x86.
  • Para almacenar los registros de microprocesadores.
  • En circuitos integrados.
  • En FPGAs y CPLDs.

Las SRAM se utilizan en sistemas cientificos e industriales, electronica del automovil, y similares. Tambien se pueden encontrar en practicamente todos los productos de uso cotidiano que implementen una interfaz electronica de usuario.

Tambien se puede encontrar memorias SRAM en los computadores personales, estaciones de trabajo, enrutadores y la gran mayoria de perifericos.

Los aficionados a la electronica prefieren las memorias SRAM debido a su sencilla interfaz, ya que es mucho mas facil trabajar con SRAM que con DRAM, al no existir ciclos de refresco, y poder acceder directamente a los buses de direccion y de datos en lugar de tener que utilizar multiplexores. Ademas, las SRAM solo necesitan tres buses de control: Chip Enable (CE), Write Enable (WE), y Output Enable (OE). En el caso de las SRAM sincronas, se tiene ademas la senal de reloj (CLK).

Las memorias SRAM no volatiles (NVRAM) presentan el funcionamiento tipico de las RAM, pero con la caracteristica distintiva de que los datos almacenados en ellas son preservados aun cuando se interrumpe la alimentacion electrica. Se utilizan en situaciones donde se requiere conservar la informacion almacenada sin necesidad de alimentacion alguna, normalmente donde se desea evitar el uso de baterias (o bien no es posible).^[7]

Las SRAM asincronas estan disponibles en tamanos desde 4Kb hasta 32Mb.^[8] Con un tiempo reducido de acceso, son adecuadas para el uso en equipos de comunicaciones, como switches, enrutadores, telefonos IP, tarjetas DSLAM, y en electronica de automocion.

• Transistor de union bipolar o BJT (de tipo TTL o ECL) -- muy rapidos, pero con un consumo muy alto.
• MOSFET (de tipo CMOS) -- consumo reducido, los mas utilizados actualmente.

• SRAM binaria
• SRAM ternario

• Asincronas -- independientes de la frecuencia de reloj.
• Sincronas -- todas las operaciones son controladas por el reloj del sistema.

• Memorias volatiles
• Acronimos de informatica

• Wikipedia:Articulos con identificadores GND