Как начинался компьютер
Компьютерная революция
Двоичный код
Разработки военных лет
Интегральные микросхемы
Микрокомпьютер
Персоны
Сеть
Язык компьютера
Развитие ПО
Гибкие системы
Средства разработки
Информатика
Вычислительная наука
Операционные системы
Искусственный интеллект
Предыстория
Поиск
Знания и рассуждения
Логика
Робототехника
 

 
Строение микросхем Печать
Приведенные здесь три фотографии сделаны под микроскопом со всевозрастающим увеличением. Это позволяет все более отчетливо видеть плотно заполненную ячейками поверхность кристалла-памяти, который обеспечивает считывание и запись данных. Реальные размеры кристалла - это красный прямоугольник в левом нижнем углу на первой фотографии. Называемая памятью с произвольной выборкой, или оперативной памятью (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ), эта схема дает компьютеру возможность хранить данные временно, т. е. до тех пор, пока не отключено питание. При отключении питания информация в ОЗУ стирается.

Данная микросхема памяти, содержащая более 600 тыс. транзисторов и других компонентов, имеет емкость 256 К (килобит), или 272 144 бита, информации. Каждый бит информации записан в отдельной ячейке памяти, состоящей из двух электронных компонентов: конденсатора, хранящего данные в виде электрического заряда (наличие заряда соответствует двоичной 1, его отсутствие - 0), и транзистора, который, переключаясь, позволяет считать бит информации или произвести запись нового бита в пустую ячейку.

Весь массив из 272 144 ячеек памяти поделен на четыре равные прямоугольные секции, как видно на первых двух фотографиях. В каждой секции ячейки выстроены по строкам и столбцам. Благодаря такому расположению, подобному сетке на миллиметровой бумаге, каждая ячейка имеет свои координаты. Поиск ячейки с заданными координатами осуществляется специальными дешифрующими схемами, которые двумя полосами пересекают кристалл по горизонтали и вертикали. Когда центральный процессор компьютера сообщает адрес нужного байта (8 бит) данных, горизонтальные дешифраторы указывают нужный столбец, а вертикальные - строку. Вся операция определение ячейки по заданному адресу и выборка из нее байта данных - занимает менее миллионной доли секунды.
 
 
Микросхема памяти и острие заточенного карандаша (внизу), сфотографированные с увеличением 14 раз. Красный прямоугольничек соответствует истинным размерам кристалла.
 
На фотографии показана середина кристалла - там, где пересекаются полоски дешифраторов адреса. Ячейки памяти, несмотря на 70-кратное увеличение, выглядят как едва различимые песчинки.
 
Схемы дешифраторов, расположенные в центре, отчетливо видны при 300-кратном увеличении. Изображение сделано цветным с помощью специальной подсветки; на самом деле поверхность кристалла матово-серебряная.