计算机中的信息是由0和1构成的,而这些0和1又是如何储存的呢?
存取方式 | 主要元件 | |
---|---|---|
高速缓冲 | SRAM | 触发器(晶体管电路) |
内存 | DRAM | 电容 |
固态硬盘 | ROM | 浮动栅晶体管 |
下图是含有两个或非门、两个开关和一个灯泡的电路:
一开始,只有左边或非门的输出有电流,因为它的两个输入均为0。现在闭合上面的开关,左边或非门的输出变为0,于是右边或非门的输出变为1,灯泡点亮:
神奇之处在于当你断开上面的开关时,由于或非门的输入中只要有一个为1,其输出就是0,因而左边或非门的输出不变,灯泡仍然亮着:
你不觉得奇怪吗?两个开关都断开着,和第一幅图一样,但灯泡却亮着。这种情形和以前所见到的完全不同。通常,一个电路的输出仅仅依赖于输入,这里的情况却不一样。无论断开或闭合上面的开关,灯泡总是亮着。这里开关对电路没有什么影响,原因是左边或非门的输出一直是0。
现在闭合下面的开关。由于右边或非门的输入中有一个是 1,则其输出变为0,灯泡熄灭。 左边或非门的输出此刻变为1:
现在,再断开下面的开关,灯泡仍旧不亮:
此电路和初始电路一样。然而这回却是下面开关的状态对灯泡没有什么影响。总结起来就是:
电路的奇特之处是:有时当两个开关都断开时,灯泡亮着;而有时,当两个开关都断开时,灯泡却不亮。当两个开关都断开时,电路有两个稳定状态,这样的一个电路称为触发器。
触发器是1918年在英国射电物理学家William Henry Eccles(1875-1966)和F.W.Jordan的工作中发明的。触发器电路可以保持信息,换句话说,它有记忆性。
下面是触发器基本电路:
写入时不论触发器原状态如何,只要将写入代码送至端,在写选择有效时,经两个写放大器,使两端输出为相反电平。当行、列地址选择有效时,使导通,并将A与A'点置成完全相反的电平。这样,就把欲写人的信息写入到该基本单元电路中。如欲写人“1”,即,经两个写放大器使位线A为高电平,位线A'为低电平,结果使A点为高,A'点为低,即写人了“1”信息。
触发器电路非常的复杂,元件多导致发热量大、集成度低。用电容来存储信息可以简化电路,但是由于电容充放电需要时间,所以比晶体管电路速度慢。这也是内存比CPU速度慢的原因。
浮动栅晶体管初始时源极(Source)和漏极(Drain)可以导通,读数为1:
参考:
https://www.cactus-tech.com/resources/blog/details/solid-state-drive-primer-1-the-basic-nand-flash-cell/