حافظه نیمه هادی یک دستگاه انبارش داده الکترونیکی است که معمولاً به عنوان حافظه رایانه استفاده شده و از کاشت یک تراشه ی نیمه هادی درست می شود. این دستگاه در انواع مختلف و با فناوری های مختلف ساخته می شود.
رم (حافظه دسترسی تصادفی) امروزه به لفظی عمومی برای هر حافظه نیمه هادی تبدیل که قابلیت خواندن و نوشتن را دارد، تبدیل شده است. باید گفته شود که تمام حافظه های نیمه هادی و نه فقط رم، قابلیت دسترسی تصادفی دارند.
دی رم (حافظه دسترسی تصادفی پویا)؛ یک حافظه که سلول های حافظه اش برای هر بایت از یک خازن و یک ترانزیستور دارد. از آنجایی که این حافظه ارزان ترین و چگال ترین است، حافظۀ اصلی رایانه است. چون بار الکتریکی ذخیره شده بر روی سلول های حافظه به آرامی نشت می کند، بایستی به صورت متناوب آن را تازه (بازنویسی) کرد. فرایند تازه سازی می تواند به صورت اتوماتیک باشد یا برعهدۀ کاربر قرار گیرد.
اف پی ام دی رم (حالت صفحۀ سریع دی رم)؛ یک نوع قدیمی دی رم غیرهم زمان بود که با دادن دسترسی مکرر به "صفحه"ای از حافظه، سرعتش از مدل های قبلی بیشتر شد. از این نوع حافظه در اوایل دهۀ ۱۹۹۰ استفاده می شد.
ئی دی او دی رم (خروجی داده گسترش یافتۀ دی رم)؛ یک نوع قدیمی دی رم غیرهم زمان بود که با دادن دسترسی به داده ای قبل از آنکه دادۀ قبلی منتقل شود، سرعتش از مدل های قبلی بیشتر شد. از این نوع حافظه در اواخر دهۀ ۱۹۹۰ استفاده می شد.
وی رم (حافظه دسترسی تصادفی ویدئویی)؛ یک نوع قدیمی دو-درگاهه که برای فریم بافر و آداپتورهای ویدئو استفاده می شد.
اس دی رم (حافظه دسترسی تصادفی پویای هم زمان)؛ این حافظه، سازماندهی مجدد تراشه های حافظۀ دی رم بود، که با اضافه شدن خط ساعت به آن باعث شد تا به صورت هم زمان با ساعت گذرگاه حافظه کار کند. دادۀ روی تراشه به بانک های تقسیم شدند تا بتوانند به صورت متوالی بر روی چندین دسترسی حافظه در بانک های متفاوت کار کنند. تا سال ۲۰۰۰ این حافظه به بخش پویایی از حافظۀ رایانه تبدیل شد.
دی دی آر اس دی رم (اس دی رم با سرعت دادۀ دوبرابر)؛ اصلاح شدۀ اس دی رم بود که با افزایش سرعت داده، تراشه را ممکن می ساخت تا حافظۀ داده را دوبرابر سریعتر(۲ کلمه پی درپی) در هر چرخۀ ساعت به وسیلۀ پمپاژ دوگانه (انتقال داده هم در رفت و هم در برگشت در هر پالس ساعت) انتقال دهد. از آنجایی که افزایش سرعت ساعت داخلی تراشه های حافظه مشکل است، این تراشه ها با انتقال دادن بلوک های بزرگتر، سرعت انتقال را افزایش دادند:
دی دی آر۲ اس دی رم؛ انتقال ۴ کلمه پی درپی در هر چرخۀ ساعت.
دی دی آر۳ اس دی رم؛ انتقال ۸ کلمه پی درپی در هر چرخۀ ساعت.
دی دی آر۴ اس دی رم؛ انتقال ۱۶ کلمه پی درپی در هر چرخۀ ساعت.
حافظه نیمه هادی خاصیت حافظه دسترسی تصادفی را دارد، به این معنی که برای دسترسی به هر داده ای در هر مکانی یک مقدار زمان لازم است چرا که اطلاعت در آن به صورت تصادفی خوانده می شوند. در این مورد، حافظه های نیمه هادی با واسط های انبارش داده مانند دیسک سخت یا الواح فشرده متفاوت هستند چرا که آن ها قابلیت خواندن و نوشتن متوالی دارند و داده ها به همان نوبتی خوانده می شوند که نوشته شده اند. این نوع حافظه همچنین زمان دسترسی سریع تری نسبت به دیگر حافظه ها دارند؛ به طوری که یک بایت از داده در حافظه نیمه هادی می تواند در یک نانوثانیه خوانده و نوشته شود در حالی که در حافظه های چرخشی مانند دیسک سخت، میلی ثانیه زمان دسترسی لازم خواهد بود. به همین دلایل از این حافظه در رایانه به عنوان حافظه اصلی استفاده می شود تا داده های در دست پردازش رایانه را در خود انبار کند.
شیفت رجیسترها، پروسس رجیسترها، حافظه های میانگیر و دیگر رجیسترهای دیجیتال کوچک که مکانیزم رمزگشایی آدرس حافظه ندارند، حافظه محسوب نمی شوند هرچند داده های دیجیتال را انبارش می کنند.
در تراشه حافظه نیمه هادی، هر بیت از داده های دودویی در مداری ریز به نام سلول حافظه، متشکل از یک یا چندین ترانزیستور، ذخیره می شود. سلول های حافظه در آرایه های مستطیلی بر روی تراشه قرار گرفته اند. سلول های حافظۀ ۱-بیتی در گروه کوچکی به نام کلمات جمع می شوند که با یکدیگر یک آدرس دسترسی حافظه دارند. حافظه از طول کلماتی از توان دو، معمولاً ۸ یا ۴ ،۲ ،۱ = n {\displaystyle n} بیت، درست می شود.
رم (حافظه دسترسی تصادفی) امروزه به لفظی عمومی برای هر حافظه نیمه هادی تبدیل که قابلیت خواندن و نوشتن را دارد، تبدیل شده است. باید گفته شود که تمام حافظه های نیمه هادی و نه فقط رم، قابلیت دسترسی تصادفی دارند.
دی رم (حافظه دسترسی تصادفی پویا)؛ یک حافظه که سلول های حافظه اش برای هر بایت از یک خازن و یک ترانزیستور دارد. از آنجایی که این حافظه ارزان ترین و چگال ترین است، حافظۀ اصلی رایانه است. چون بار الکتریکی ذخیره شده بر روی سلول های حافظه به آرامی نشت می کند، بایستی به صورت متناوب آن را تازه (بازنویسی) کرد. فرایند تازه سازی می تواند به صورت اتوماتیک باشد یا برعهدۀ کاربر قرار گیرد.
اف پی ام دی رم (حالت صفحۀ سریع دی رم)؛ یک نوع قدیمی دی رم غیرهم زمان بود که با دادن دسترسی مکرر به "صفحه"ای از حافظه، سرعتش از مدل های قبلی بیشتر شد. از این نوع حافظه در اوایل دهۀ ۱۹۹۰ استفاده می شد.
ئی دی او دی رم (خروجی داده گسترش یافتۀ دی رم)؛ یک نوع قدیمی دی رم غیرهم زمان بود که با دادن دسترسی به داده ای قبل از آنکه دادۀ قبلی منتقل شود، سرعتش از مدل های قبلی بیشتر شد. از این نوع حافظه در اواخر دهۀ ۱۹۹۰ استفاده می شد.
وی رم (حافظه دسترسی تصادفی ویدئویی)؛ یک نوع قدیمی دو-درگاهه که برای فریم بافر و آداپتورهای ویدئو استفاده می شد.
اس دی رم (حافظه دسترسی تصادفی پویای هم زمان)؛ این حافظه، سازماندهی مجدد تراشه های حافظۀ دی رم بود، که با اضافه شدن خط ساعت به آن باعث شد تا به صورت هم زمان با ساعت گذرگاه حافظه کار کند. دادۀ روی تراشه به بانک های تقسیم شدند تا بتوانند به صورت متوالی بر روی چندین دسترسی حافظه در بانک های متفاوت کار کنند. تا سال ۲۰۰۰ این حافظه به بخش پویایی از حافظۀ رایانه تبدیل شد.
دی دی آر اس دی رم (اس دی رم با سرعت دادۀ دوبرابر)؛ اصلاح شدۀ اس دی رم بود که با افزایش سرعت داده، تراشه را ممکن می ساخت تا حافظۀ داده را دوبرابر سریعتر(۲ کلمه پی درپی) در هر چرخۀ ساعت به وسیلۀ پمپاژ دوگانه (انتقال داده هم در رفت و هم در برگشت در هر پالس ساعت) انتقال دهد. از آنجایی که افزایش سرعت ساعت داخلی تراشه های حافظه مشکل است، این تراشه ها با انتقال دادن بلوک های بزرگتر، سرعت انتقال را افزایش دادند:
دی دی آر۲ اس دی رم؛ انتقال ۴ کلمه پی درپی در هر چرخۀ ساعت.
دی دی آر۳ اس دی رم؛ انتقال ۸ کلمه پی درپی در هر چرخۀ ساعت.
دی دی آر۴ اس دی رم؛ انتقال ۱۶ کلمه پی درپی در هر چرخۀ ساعت.
حافظه نیمه هادی خاصیت حافظه دسترسی تصادفی را دارد، به این معنی که برای دسترسی به هر داده ای در هر مکانی یک مقدار زمان لازم است چرا که اطلاعت در آن به صورت تصادفی خوانده می شوند. در این مورد، حافظه های نیمه هادی با واسط های انبارش داده مانند دیسک سخت یا الواح فشرده متفاوت هستند چرا که آن ها قابلیت خواندن و نوشتن متوالی دارند و داده ها به همان نوبتی خوانده می شوند که نوشته شده اند. این نوع حافظه همچنین زمان دسترسی سریع تری نسبت به دیگر حافظه ها دارند؛ به طوری که یک بایت از داده در حافظه نیمه هادی می تواند در یک نانوثانیه خوانده و نوشته شود در حالی که در حافظه های چرخشی مانند دیسک سخت، میلی ثانیه زمان دسترسی لازم خواهد بود. به همین دلایل از این حافظه در رایانه به عنوان حافظه اصلی استفاده می شود تا داده های در دست پردازش رایانه را در خود انبار کند.
شیفت رجیسترها، پروسس رجیسترها، حافظه های میانگیر و دیگر رجیسترهای دیجیتال کوچک که مکانیزم رمزگشایی آدرس حافظه ندارند، حافظه محسوب نمی شوند هرچند داده های دیجیتال را انبارش می کنند.
در تراشه حافظه نیمه هادی، هر بیت از داده های دودویی در مداری ریز به نام سلول حافظه، متشکل از یک یا چندین ترانزیستور، ذخیره می شود. سلول های حافظه در آرایه های مستطیلی بر روی تراشه قرار گرفته اند. سلول های حافظۀ ۱-بیتی در گروه کوچکی به نام کلمات جمع می شوند که با یکدیگر یک آدرس دسترسی حافظه دارند. حافظه از طول کلماتی از توان دو، معمولاً ۸ یا ۴ ،۲ ،۱ = n {\displaystyle n} بیت، درست می شود.
wiki: حافظه نیمه هادی