Qu'est-ce que Ligne de bit ?
Ligne servant à lire et écrire les données des cellules mémoire. En DRAM, la faible variation de potentiel de la ligne de bit due à la charge de la cellule est amplifiée par un amplificateur de lecture.
Nom japonais: ビット線
« Ligne de bit » apparaît dans 13 questions d'entraînement réparties sur 4 thèmes, dont SRAM et mémoire flash, DRAM, Circuits logiques.
Domaine: DRAM
Ce qui se passe sur une ligne de bit de DRAM pendant une lecture
Avant une lecture, la ligne de bit est préchargée à VDD/2. Lorsque la ligne de mot rend passant le transistor d'accès d'une cellule, le condensateur de cellule Cs (environ 10 fF) partage sa charge avec la capacité de ligne de bit Cb, bien plus grande, de plusieurs fois à une dizaine de fois Cs. La ligne de bit ne varie donc que d'environ (VDD/2)·Cs/(Cs + Cb), typiquement de quelques dizaines à une centaine de millivolts, vers le haut pour un 1 stocké et vers le bas pour un 0. Un amplificateur de lecture, une bascule à couplage croisé, amplifie cette faible différence par rétroaction positive et réécrit simultanément le niveau complet, car la lecture a détruit la charge d'origine de la cellule.
Lignes de bit repliées ou ouvertes
Un amplificateur de lecture compare deux lignes de bit, l'une reliée à la cellule sélectionnée et l'autre servant de référence. Dans l'architecture repliée (folded), la paire court côte à côte dans la même matrice : le bruit se couple également sur les deux lignes et s'annule ; en revanche, chaque ligne de mot ne peut contacter des cellules que sur une seule ligne de la paire, ce qui donne une cellule de 8F², F étant la dimension minimale. Dans l'architecture ouverte (open), la paire se trouve dans des matrices distinctes. Elle est plus sensible au bruit mais permet une cellule de 6F², et c'est la disposition dominante aujourd'hui.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre une ligne de mot et une ligne de bit ?
Une ligne de mot court le long d'une rangée et commande les grilles des transistors d'accès, sélectionnant les cellules connectées. Une ligne de bit court le long d'une colonne et transporte les données entre la cellule sélectionnée et l'amplificateur de lecture ou le circuit d'écriture.
Pourquoi la ligne de bit d'une DRAM est-elle préchargée à VDD/2 ?
Partir du milieu permet à la ligne de bit de monter pour un 1 stocké et de descendre pour un 0 stocké de quantités similaires, si bien que l'amplificateur de lecture peut la comparer à une ligne de référence maintenue à VDD/2.
Pourquoi la lecture d'une DRAM est-elle destructive ?
Relier le petit condensateur de la cellule à la capacité de ligne de bit, bien plus grande, redistribue sa charge, si bien que la cellule ne conserve plus sa tension d'origine. L'amplificateur de lecture restaure la donnée en réécrivant le niveau amplifié dans la cellule.