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Gravação Eletrónica de Informação

Objetivos

No final desta unidade curricular pretende-se que o aluno tenha noções consolidadas sobre os diferentes tipos de memórias (voláteis e não voláteis) e arquiteturas atualmente existentes, dando um enfoque especial à tecnologia Flash no ponto de vista da fabricação e caracterização. Pretende-se que o aluno adquira competências inerentes à caracterização elétrica dos dispositivos de memória. Irão ser abordadas as tecnologias emergentes nesta área e pretende-se ainda que o aluno possa desenvolver um conhecimento crítico e fundamentado nesta área onde estão ser lançados novos trabalhos de investigação no departamento de Ciências dos Materiais.

Caracterização geral

Código

11049

Créditos

6.0

Professor responsável

Joana Maria Doria Vaz Pinto Morais Sarmento

Horas

Semanais - 4

Totais - 77

Idioma de ensino

Inglês

Pré-requisitos

Os requistos que são propostos nesta unidade curricular são:

- Física II (Eletromagnetismo)

- Microelectrónica I (Opcional mas aconselhável)

Bibliografia

  • D. K. Schroder, Semiconductor Material and Device Characterization, 3rd ed., Wiley (2006).
  • A.K. Sharma, Advanced Semiconductor Memories: Architectures, Designs and Applications, Wiley -IEEE Press, (2002).
  • Hai Li and Yiran Chen, Nonvolatile Memory Design: Magnetic, Resistive, and Phase Changing, CRC Press, (2011).
  • B. Jacob, S.W. Ng, D.T. Wang, Memory Systems: Cache, DRAM, Disk, Morgan Kaufmann Publishers, Elsevier, (2008).
  • M.A. Plonus, Applied Electromagnetics, McGraw-Hill (1986)

Método de ensino

A unidade Curricular tem aulas TP e aulas Praticas.

As aulas TP são apoiadas por slides de powerpoint em inglês e poderá ser dada em português ou inglês. Em cada aula são dadas referencias para leitura adicional sobre os conceitos falados.

As aulas práticas serão aulas de exercícios sobre os temas abordados (em sala de aula) e ulas laboratoriais  onde serão realizadas atividades experimentais exploratórias sobre as várias tecnologias e temas abordados nas aulas teóricas.

Método de avaliação


A avaliação de GEI terá em conta uma componente teórica (50 %) e uma componente prática (50 %), distribuidas por 5 elementos de avaliação:

Componente teórica(50%):

2 a 3 testes teóricos (T1,T2, T3), em que o resultado final da componente teórica será a média aritmética dos  testes. Para aprovação à unidade curricular é necessário que a média da classificação dos mini-testes teóricos seja de pelo menos 9,5 valores

Componente Prática (50%)

15% - Trabalho de grupo (Analisis de memorias de filme fino RERAM ) – Group

  20% - Tema de pesquisa State of the art  apresentação – Group

  10% - Teste individal sobre o tema de pesquisa(c/ T2) – Individual

  5% - mini-Quiz Individual durante os semestre e participação - Individual

A Frequência à disciplina é obrigatória e é dada pela realização das atividades  práticas. (pelo menos 2/3 das aulas práticas) A Nota Final será uma média ponderada das classificações de todos os elementos de avaliação.

Conteúdo

Conceitos Teóricos a desenvolver nas aulas

1.Introdução à representação Binária

2. Tecnologias de Armazenamento e Memória: Classificação e requisitos

3. Memórias baseadas na tecnologia dos Semicondutores; 

    • Componentes fundamentais
    • RAM e ROM

4. SRAM      

5. DRAM 

6. Memórias ROM (Mask ROM, PROM, EPROM)

7. Tecnologia Flash:

  •      Principios de fabricação e caracterização
  •     Optimização (materiais, camadas de armazenamento e carga, configurações)
  •     Limitações

8. Memórorias Emergentes RAM

  • RAM Ferro-eléctricas (FeRAM)
  • Memórias de Mudança de Fase (PCM-RAM)
  • Memórias RAM resistivas ReRAM
  • CBRAM (Conductive Bridge RAM)
  • Memristors para memórias não voláteis