سلول حافظه

سلول حافظه واحد اصلی تشکیل دهنده حافظهٔ کامپیوتر است. سلول حافظه را می‌توان با به‌کارگیری تکنولوژی‌های مختلفی مانند نیمه هادی‌ها، ماسفت و ترانزیستور پیوندی دوقطبی ساخت. یکی دیگر از روش‌های ساخت سلول‌های حافظه استفاده از مواد با خاصیت مغناطیسی مانند آهنرباهای فریت است. صرف نظر از تکنولوژی به کار رفته، هدف سلول حافظه دودویی همواره یکسان است. یک بیت داده دودویی با امکان خواندن، ذخیره می‌شود. بیت یک (سطح ولتاژ بالا)، در وضعیت «تنظیم» (به انگلیسی: Set) و بیت صفر (سطح ولتاژ پایین) در وضعیت «تنظیم مجدد» (به انگلیسی: Reset) ذخیره می‌شود.

مدارهای منطقی ای که در آن‌ها سلول حافظه یا مسیر فیدبک وجود نداشته باشند، مدار ترکیبی خوانده می‌شوند؛ خروجی اینگونه مدارات در لحظه وابسته به مقدار لحظه ای ورودی است. این مدارات فاقد حافظه هستند. این درحالی است که یکی از المان‌های کلیدی سیستم‌های دیجیتال حافظه است. در کامپیوترها، حافظه امکان ذخیره برنامه‌ها و داده‌ها را میسر می‌کند؛ سلول‌های حافظه همچنین برای ذخیره موقتی خروجی مدارهای ترکیبی مورد استفاده قرار می‌گیرند تا توسط سیستم‌های دیجیتال مورد استفاده قرار بگیرد. مدارهای منطقی که از سلول حافظه استفاده می‌کنند، مدارهای ترتیبی خوانده می‌شوند. خروجی اینگونه مدارها، نه تنها وابسته به مقدار فعلی ورودی است بلکه به وضعیت پیشین مدار که در سلول حافظه ذخیره شده نیز بستگی دارد. این مدارها برای عملکردشان به یک ژنراتور زمان یا ساعت نیاز دارند.

حافظه کامپیوتر که در سیستم‌های کامپیوتری امروزی مورد استفاده است به‌طور عمده از سلول‌های DRAM ساخته شده‌است. از آنجایی که این حافظه با شارژ و دشارژ خازن کار می‌کند، مشکلات ناشی از نشت شارژ خازن وجود دارد که منجر به کاهش سرعت این سلول‌ها می‌شود. در حالی که مقادیر سلول‌های SRAM همواره در دسترس است و همین موضوع موجب کارکرد این سلول‌ها در حافظه نهان سی‌پی‌یو و میکروپروسسورها می‌شود.

طرح‌های زیر سه پیاده‌سازی مورد استفاده برای سلول‌های حافظه را نشان می‌دهند:

• سلول حافظه دسترسی تصادفی پویا (DRAM)
• سلول حافظه دسترسی تصادفی ایستا (SRAM)
• فلیپ فلاپ‌ها مانند نوع J/K آن

• چکش ردیفی