Gravação Eletrónica de Informação
Código
11049
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Ciências dos Materiais
Créditos
6.0
Professor responsável
Joana Maria Doria Vaz Pinto Morais Sarmento, Pedro Miguel Cândido Barquinha
Horas semanais
5
Total de horas
5
Língua de ensino
Português
Objectivos
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 actualmente existentes, dando um enfoque especial à tecnologia Flash. Pretende-se que o aluno adquira competências inerentes à caracterização eléctrica 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 e fundamentado nesta área onde irão ser lançados novos trabalhos de investigação no departamento.
Pré-requisitos
A unidade curricular não tem este ano precedências obrigatórias, embora seja recomendao que os estudantes tenham os conceitos inerentes às disciplinas de Física (I, II ou III) e Microelectrónica.
Conteúdo
- Evolução da tecnologias de Armazenamento e memória: Classificação e requisitos
- Memória e Gravação de informação: Processamento de informação e armazenamento.
- Memórias com base na tecnologia dos Semicondutores; Arquiteturas e componentes
- RAM (SRAM, DRAM), ROM (Mask ROM, PROM, EPROM)
- Dispositivos de Armazenamento Óticos
- Dispositivos de Armazenamento Magnético (Discos rígidos)
- Tecnologia Flash:
- Principios de fabricação e caracterização
- Optimização (materiais, camadas de armazenamentod e carga, configurações)
- Limitações
- Memórorias RAM Ferro-eléctricas (FeRAM)
- Memórias de Mudança de Fase (PCM-RAM)
- Memórias RAM resistivas ReRAM
- CBRAM (Conductive Bridge RAM)
- Memristors para memórias não voláteis
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 disciplina é constituída por aulas teórico-práticas (TP) e aulas práticas (P). Nas aulas TP, os conceitos teóricos relativos aos dispositivos de gravação e memória são apresentados, enquadrando esta tecnologia com as técnicas de fabricação e de caracterização que foram referidas noutras unidades UC. As aulas P incluem sessões de resolução de problemas, sessões de exploração/inspeção de dispositivos de memória comerciais (magnéticos, óticos e de semicondutores) e sessões laboratoriais em dispositivos de microeletrónica fabricados nos nossos laboratórios. Ao longo do semestre vão sendo realizados mini-testes de 10 a 15 minutos de duração, que permitem avaliar o acompanhamento da matéria e integrar o aluno nos trabalhos apresentados. No final, os alunos realizam um mini-projecto em grupo onde podem aprofundar temas específicos, e prepararam uma apresentação do tema que será avaliada em termos da qualidade do material apresentado, do trabalho de grupo e da componente individual.
Método de avaliação
Nota final: (50% parte teórica + 50 % parte prática)
A componente teórica terá um peso de 50% do valor da nota final, e é obtida através de: i) realização de dois testes durante o semestre (T1 e T2) e em que a média dos dois testes deverá ser superior a 9.5 valores; ii) Realização de uma exame no final do semestre que engloba toda a matéria e em que para aprovação à cadeira a nota deverá ser superior a 9.5 valores.
A componente prática tem um peso de 50 % na nota final e é obtida através da frequência nas aulas práticas e resposta questionários práticos que irão ser fornecidos aos alunos durante as aulas práticas (30%), e na apresentação de um trabalho em grupo sobre um tema a fornecer durante o semestre relativo a tecnologias de memória (20%).
Frequência:
- Componente prática aprovada. (superior a 9.5 valores)