1T1Cconfiguratie

1T1Cconfiguratie, oftewel een één-transistor, één-condensator-configuratie, is de standaardarchitectuur voor DRAM-cellen. In deze opstelling bestaat elke geheugencel uit een enkele transistor die fungeert als schakelaar en een capacitor die een lading kan vasthouden. De transistor wordt bediend via de woordregel (word line) en verbindt de capacitor met de bitlijn wanneer de cel wordt gelezen of geschreven.

Werking en werkingseigenschappen: Bij schrijven wordt de gewenste waarde op de bitlijn gezet terwijl de woordregel geactiveerd is, waardoor de capacitor de aangeleverde lading opslaat. Bij lezen wordt de capacitor gedeeld met de aangrenzende bitlijn via de transistor, waardoor een zeer kleine signaalverandering ontstaat die door een sense-amp wordt versterkt tot de gewenste data. Lezen is destructief: de lading op de capacitor verandert en moet na lezing worden hersteld (gerefresht) om de data te behouden. Cellen vereisen regelmatige refresherondes om verlies door lekken tegen te gaan.

Capacitor-ontwerpen en layout: De opslagcapacitor kan een trench- of stacked-type zijn en bestaat uit materialen die een kleine maar consistente capacitieve opslag leveren. Door miniaturisatie nemen capacitantie en lekken af, wat precisie en betrouwbaarheid van de sensing vergroot en tegelijk het ontwerp uitdagender maakt bij schalering. De capaciteit is cruciaal voor het betrouwbaar onderscheiden van 0 en 1 bij lage voltages.

Voordelen en nadelen: De 1T1C-cel biedt hoge dichtheid en relatief eenvoudige structuur, wat essentieel is voor grote DRAM-arrays. Nadelen zijn onder meer de noodzakelijke refresh-operaties, de noodzaak van gevoelige sense-amplifiers en de relatief hogere energiekosten per bit vergeleken met sommige andere geheugenarchitecturen.

Toepassing: Deze configuratie is de dominante bouwsteen van DRAM-geheugen in moderne computer- en elektronische systemen, waarbij duizenden tot miljoenen cellen in matrixvorm zijn georganiseerd en continu moeten worden ververst en bewaakt.