半導体を学びます。
前回からこちらの書籍を参考にして学んでいます。
「半導体」のことが一冊でまるごとわかる
https://www.amazon.co.jp/dp/4860646711/
これまでは、成り立ち、トランジスタとみてきました。
張り切っていきます。
「デジタル半導体」
演算用の半導体です。nMOSとcMOSを組合わせたCMOSが開発されましたが、動作速度が遅かったので改良がくわえられたようです。CMOSをつかって01のブール演算をすることで論理ゲートを構成しています。
「ICとMPU」
基板上に素子をつけるのではなく、シリコンチップ上に集積回路を作るのをICと呼びます。ICやLSIやVLSIのように規模で名前が変わるようです。集積化したものを毎回作り直すのが大変なので汎用的なチップとしてMPU/CPUが登場。その集積度の向上によって演算性能が伸びていったという経緯があるようです。
「FinFET」
平面型のMOSFETを三次元にすることでより微細化が進んだようです。
「半導体メモリ」
書き換えできるRAMや読み出し専用のROMなどが。データの読み書きができるRAMは電源を切るとデータがきえる揮発性メモリと呼ばれる。DRAMとSRAMがあり、前者は仕組みがシンプルでトランジスタとキャパシタの組合せ、SRAMはトランジスタ６個でできてる。あとは、フラッシュメモリなど。
「DRAM」
MOSFETとキャパシタで構成されており、電荷のあるなしでデータを判断。出したデータはすぐに回復する必要があるのと、電荷が失われることにより0.1秒ごとにリフレッシュしてデータを書き込む必要がある。
「SRAM」
フリップフロップ回路を使った高速動作可能なRAM。CMOS回路からのみでできるが、トランジスタを多く消費するのが課題。
「フラッシュメモリ」
酸化膜を設置してトンネル効果で電荷を移動。フローティングゲートに電荷がたまることでデータを蓄積できる。動作が遅いのと、酸化膜の劣化による寿命の課題がある。
今回でほとんど学ぶことができました。実際、計算素子と記憶素子は違うということがようやく理解できました。
量子を作りたいときは記憶系の素子はまだないので、以前出てきた制御系の話と計算素子の話を確認して新しいものを作っていくのがいいかなと感じました。
量子も学習しましょう！
以上です。