Flüchtiger, statischer Speicherbaustein Was ist ein CMOS-Speicher / CMOS-RAM?

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Ein CMOS-RAM ist ein mit einer stromsparenden Halbleitertechnologie realisierter flüchtiger, statischer Speicherbaustein. Er basiert auf der CMOS-Technologie (Complementary Metal Oxide Semiconductor) und kommt ausgestattet mit einer kleinen Batterie, zum Beispiel zum Speichern der BIOS-Parameter des Mainboards, zum Einsatz. CMOS-Speicher benötigt im Gegensatz zu dynamischem Speicher (DRAM) keinen regelmäßigen Refresh der Daten, ist aber teurer in der Herstellung.

Das Kürzel CMOS im Begriff CMOS-Speicher (CMOS-RAM) steht für „Complementary Metal Oxide Semiconductor“ und ist die Bezeichnung für eine stromsparende Halbleitertechnologie. Mit ihr lassen sich flüchtige, statische Speicherbausteine realisieren, die im Gegensatz zu dynamischem RAM keinen regelmäßigen Refresh der Daten benötigen, aber teurer in der Herstellung sind. Ausgestattet mit einer kleinen Pufferbatterie, behält ein CMOS-Speicher seine Daten über lange Zeiträume.

Ein typischer Einsatzbereich des CMOS-Speicherbausteins ist das Speichern der BIOS-Parameter des Mainboards eines Computers. CMOS-RAM ist in vielen weiteren elektronischen Geräten zu finden. Ein CMOS-Speicherbaustein kann analoge und digitale Daten speichern und ausgeben.

Aufbau, Funktionsweise und Weiterentwicklungen des CMOS-Speichers

Grundkomponenten eines CMOS-Speichers sind ein n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor (n-Kanal-MOS-FET) und ein p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor (p-Kanal-MOS-FET). Die beiden Transistoren sind im Wechselspiel entweder im leitenden oder gesperrten Zustand. MOS-Feldeffekttransistoren (MOS-FETs) sind klein, langlebig und haben im Ruhezustand einen sehr niedrigen Energiebedarf. Zum Umschalten der Transistorzustände ist etwas mehr elektrische Leistung notwendig.

Die CMOS-Technologie gibt es in verschiedenen Weiterentwicklungen wie der HCT-CMOS-Technik oder der Bi-CMOS-Technik. Die HCT-CMOS-Technik ist mit TTL-Spannungen (Transistor-Transistor-Logik) kompatibel. Bei der Bi-CMOS-Technik sind die Feldeffekttransistoren mit bipolaren Transistoren kombiniert.

Typische Anwendungsbereiche eines CMOS-Speichers

Die bekannteste Anwendung des CMOS-Speichers ist in Computern und Laptops zu finden. Dort dient der CMOS-RAM als Speicher für die BIOS-Parameter eines Mainboards. Um die Daten auch nach dem Ausschalten des Rechners dauerhaft im flüchtigen CMOS-RAM-Baustein zu speichern, ist der CMOS-Speicher mit einer kleinen Pufferbatterie ausgestattet. Darüber hinaus sind CMOS-Speicherbausteine in vielen Mikroschaltkreisen als integrierter Speicher und in zahlreichen elektronischen Geräten zu finden.

Die Merkmale und Eigenschaften eines CMOS-Speichers

Die typischen Merkmale und Eigenschaften eines CMOS-Speichers sind:

• flüchtiger RAM,

• statischer Speicherbaustein – benötigt keinen regelmäßigen Refresh der Daten,

• arbeitet mit niedrigem Energiebedarf,

• mit einer Pufferbatterie ausgestattet, speichert er Daten über lange Zeiträume,

• teurer in der Herstellung als dynamischer RAM,

• geringe Empfindlichkeit gegenüber externen Strahlungseinflüssen,

• speichert die BIOS-Parameter des Mainboards in PCs und Laptops.

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