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標題: 一文了解非易失性存儲器和易失性存儲器 [打印本頁]

作者: Ameya360電子 時間: 2019-1-23 10:35
標題: 一文了解非易失性存儲器和易失性存儲器
非易失性存儲器

非易失性存儲器技術是在關閉計算機或者突然性、意外性關閉計算機的時候數據不會丟失的技術。非易失性存儲器技術得到了快速發展，非易失性存儲器主要分為塊尋址和字節尋址兩類。

在很多的存儲系統的寫操作程序中，內存作為控制器和硬盤之間的重要橋梁，提供更快速的性能，但是如果發生突然間斷電的情況，如何保護內存中的數據不丟失，這是存儲系統中老生常談的議題。易失性存儲器就是在關閉計算機或者突然性、意外性關閉計算機的時候，里面的數據會丟失，就像內存。非易失性存儲器在上面的情況下數據不會丟失，像硬盤等外存。RRAM是一種非易失性存儲器，也稱為憶阻器，為制造非易失性存儲設備，模擬人類大腦處理信息的方式鋪平了道路。RRAM由兩個金屬電極夾一個薄介電層組成，在正常狀態下它是絕緣體，它以納米器件加工技術為基礎是一種有記憶功能的非線性電阻。每個憶阻器有一個底部的導線與器件的一邊接觸，一個頂部的導線與另一邊接觸。

憶阻器是一個由兩個金屬電極夾著的氧化欽層構成的雙端，雙層交叉開關結構的半導體。其中一層氧化欽摻雜了氧空位，成為一個半導體；相鄰的一層不摻雜任何東西，讓其保持絕緣體的自然屬性，通過檢測交叉開關兩端電極的阻性，就能判斷RRAM的“開”或者“關”狀態。

憶阻器除了其獨特的“記憶”功能外，有兩大特性使其被業界廣泛看好。一是其具有更短的存儲訪問時間，更快的讀寫速度，其整合了閃存和DRAM的部分特性；二是其存儲單元小和制造工業可以升級，憶阻器的尺寸可以做到幾個納米，很有可能將微電子技術的發展帶人到下一個十年，而且其可以與CMOS技術相兼容等優勢，是下一代非易失性存儲技術的發展趨勢。

易失性存儲器

它在任何時候都可以讀寫，RAM通常是作為操作系統或其他正在運行程序的臨時存儲介質（可稱作系統內存）。不過，當電源關閉時RAM不能保留數據，如果需要保存數據，就必須把它們寫入到一個長期的存儲器中（例如硬盤）。正因為如此，有時也將RAM稱作“可變存儲器”。RAM內存可以進一步分為靜態RAM（SRAM）和動態內存（DRAM）兩大類。DRAM由于具有較低的單位容量價格，所以被大量的采用作為系統的主記憶。

不同應用在不同的容性負載下需要不同的工作頻率，這項要求與芯片組的性能以及電路板布局和復雜性緊密相關。例如，高頻工作環境通常對電性能的優化要求嚴格，設計工程師需要考慮整個電路板上的電噪聲，以降低線路的寄生電容。在這種情況下，降低存儲器輸出驅動器的強度更加受歡迎。此外，還必須根據工作頻率優化指令執行速度。有時候，要想在發送命令后取得適合的高效的吞吐量，就必須減少空時鐘周期次數。

在應用電路板測試階段，為了正確地激勵存儲器、查看存儲器的響應，微控制器需要全套的命令和功能。這項操作靈活性測試通常用于檢測全部系統組件，以確保產品在生命周期內的功能。相反，標準的客戶最終應用只使用一個精簡的指令集。例如，在使用SPI閃存時，最終應用通常使用讀指令(正常、快速和/或4位I/O輸入輸出)，把啟動代碼下載到RAM存儲器。

設計人員應該優化非易失性存儲器，以縮減系統上電期間的代碼讀取和下載時間。在新的先進的平臺上，如車用電子、計算機光驅或藍牙模塊，SPI閃存可能用于直接從非易失性存儲器讀取部分系統固件，以縮短系統固件下載到高速易失性存儲器的過程。當然，目前出現的最新應用對存儲器的靈活性要求更加嚴格。

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