最後更新:2026年10月8日記憶體記憶體半導體中國大陸:预充电

預充電(Precharge)是什麼

Precharge

預充電是在電路動作前,先將導線或電容充電至固定電壓的操作。DRAM在讀取前會將位元線統一設在VDD/2,再以感測放大器偵測記憶胞電荷造成的微小電壓變化。關閉列的指令(PRE)與其時間tRP是記憶體速度的指標,也用於動態邏輯與湧浪電流對策。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

預充電(Precharge)是在電路動作前,先將導線或電容充電(或放電)至固定電壓的操作。意為「事先充電」,目的是讓下一個動作能準確偵測微小的電壓變化,或加快動作。最為人所知的是DRAM讀取時的預充電,此外也用於動態邏輯電路及電源電路的湧浪電流對策。

在DRAM中,是讓儲存在記憶胞電容器中的微小電荷流到記憶胞所連接的位元線上來讀取。讀取前先將位元線對統一設在電源電壓的一半(VDD/2)(預充電與等化),開啟字元線後,記憶胞的電荷會使位元線電壓略微上升或下降。感測放大器將這個微小差異放大,判定為0或1。在DDR等DRAM中,關閉已開啟的列、使位元線回到準備下一次讀取狀態的指令稱為預充電(PRE),所需時間(tRP)是代表記憶體速度的時序參數中的1個。

在動態邏輯(骨牌邏輯)中,於時脈前半將輸出節點預充電至高電壓,後半再依輸入決定是否放電(求值),藉此比一般CMOS電路更快速地運作。在電動車的逆變器等設備中,若將大型平滑電容直接接上電源,會流過大電流(湧浪電流)而損傷零件,因此會設置先經電阻緩慢充電、再閉合繼電器的預充電電路。

預充電(Precharge)的常見問題

DRAM為什麼需要預充電?
因為DRAM記憶胞儲存的電荷非常小,只能使位元線電壓產生微小變化。讀取前先將位元線對統一設在相同電壓(VDD/2),感測放大器就能準確偵測記憶胞造成的微小升降變化。
tRP是什麼?
在DRAM中,從發出關閉已開啟列的預充電指令,到可以發出開啟下一列的指令為止所需的時間。它與tRCD、CAS延遲並列為代表性的時序參數,數值越小,存取其他列的速度就越快。

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