Présentation

Article

1 - TECHNOLOGIE ET CIRCUITS CMOS

2 - TYPES DE RÉALISATION

3 - MÉMOIRES RAM

4 - RÉSEAUX LOGIQUES PROGRAMMABLES

5 - RÉALISATION DES CIRCUITS ASIC

6 - CONCLUSION

7 - SIGLES

8 - SYMBOLES

Article de référence | Réf : E182 v3

Mémoires RAM
Réalisation des opérateurs logiques

Auteur(s) : Daniel ETIEMBLE

Relu et validé le 13 juil. 2023

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais English

RÉSUMÉ

Cet article traite des principes généraux mis en œuvre dans la réalisation des opérateurs logiques matériels utilisés dans les systèmes électroniques et informatiques. Les caractéristiques de la technologie et des types de circuiterie CMOS sont présentées pour mettre en évidence les compromis vitesse/ surface/ consommation énergétique qui interviennent dans la conception des différents types de circuits : ASIC, circuits logiques programmables, processeurs et mémoires. Les fondements de la réalisation de ces différents types de circuits sont présentés.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Daniel ETIEMBLE : Ingénieur INSA Lyon - Professeur émérite à l'université Paris Sud (Orsay, France)

INTRODUCTION

L'objectif de cet article est de présenter les grands principes de réalisation des opérateurs logiques matériels, combinatoires et séquentiels, utilisés pour la réalisation des systèmes électroniques et informatiques. Les caractéristiques essentielles de la technologie CMOS, et des circuiteries statiques et dynamiques, sont décrites pour mettre en évidence les compromis retenus entre vitesse, surface et consommation énergétique lors de la conception des différents types de circuits : circuits ASIC (spécialisés pour une application), circuits logiques programmables, notamment FPGA, microprocesseurs et mémoires.

Si la densité d'intégration continue de croître de manière exponentielle selon la loi de Moore, les problèmes énergétiques (puissance dissipée et consommation pour les systèmes sur batterie) deviennent incontournables.

Les fondements des mémoires statiques (SRAM) et dynamiques (DRAM) sont présentés, ainsi que les grandes caractéristiques des circuits logiques programmables et leurs évolutions. Les plus populaires, les FPGA, permettent maintenant de réaliser des systèmes sur puce complets intégrant des processeurs, des mémoires et des circuits d'interface spécialisés. Pour les circuits ASIC, des exemples illustrent comment les problèmes d'optimisation liés à la nécessité de réduire la puissance dissipée et la consommation énergétique interviennent à différents niveaux pour prendre en compte les caractéristiques des dernières générations de technologie CMOS.

Un tableau de sigles et un tableau des symboles utilisés sont présentés en fin d'article.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-e182


Cet article fait partie de l’offre

Électronique

(228 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais English

3. Mémoires RAM

Les mémoires peuvent apparaître comme des composants individuels (boîtiers) utilisés pour constituer les mémoires des ordinateurs, ou être une partie d'autres composants. Par exemple, les bancs de registres des processeurs, les caches L1 et L2 des microprocesseurs [H 1 002] sont des mémoires intégrées dans la puce du processeur. La méthode de mémorisation distinguera les différents types de mémoire, qu'elles constituent un composant propre ou soient intégrées dans d'autres composants.

3.1 Logique statique et logique dynamique

Le point mémoire est l'élément de base, capable de mémoriser un bit. Il y a deux approches possibles.

  • L'approche statique est fondée sur l'utilisation de portes logiques pour conserver un état possible parmi deux. Le bistable, défini dans l'article [E 181] et présenté figure 19, est l'élément fondamental. Compte tenu de la fonction logique de l'inverseur, les deux sorties sont complémentaires et deux états sont possibles : Q = 0 ou Q = 1, sans possibilité de modification. La mémorisation est permanente. Pratiquement, la seule contrainte est que les circuits électriques réalisant le bistable soient alimentés.

  • L'approche dynamique est fondée sur un principe de fonctionnement électrique, que l'on peut qualifier d'analogique par rapport au principe de la première approche, fondé sur la logique booléenne. Une certaine quantité de charges électriques est stockée dans un condensateur pour mémoriser un état donné, l'absence de charges correspondant à l'autre état....

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Électronique

(228 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Mémoires RAM
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BORKAR (S.) -   Design challenges of technology scaling.  -  IEEE Micro (July-August 1999).

  • (2) - POLLACK (F.J.) -   New microarchitecture challenges in the coming generations of CMOS process technologies.  -  MICRO, disponible à l'URL http://research.ac.upc.edu/HPCseminar/SEM9900/Pollack1.pdf (1999).

  • (3) - BOHR (M.), MISTRY (K.) -   Intel revolutionary 22 nm transistor technology.  -  http://newsroom.intel.com/docs/DOC-2032.

  • (4) - GARGINI (P.) -   Roadmap : Past, Present and Future.  -  https://spcc2016.com/wp-content/uploads/2016/04/02-01-Gargini-ITRS-2.0-2.pdf.

  • (5) - ANCEAU (F.), BONNASSIEUX (Y.) -   Conception des circuits VLSI du composant au système.  -  Dunod (2007).

  • (6) - RUSU (S.) et al -   A 65-nm dual-core multithreaded Xeon®...

ANNEXES

  1. 1 Fournisseurs

    Cet article est réservé aux abonnés.
    Il vous reste 94% à découvrir.

    Pour explorer cet article
    Téléchargez l'extrait gratuit

    Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


    L'expertise technique et scientifique de référence

    La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
    + de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
    De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

    Cet article fait partie de l’offre

    Électronique

    (228 articles en ce moment)

    Cette offre vous donne accès à :

    Une base complète d’articles

    Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

    Des services

    Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

    Un Parcours Pratique

    Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

    Doc & Quiz

    Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

    ABONNEZ-VOUS