非易失性存儲(chǔ)器

非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)是在關(guān)閉計(jì)算機(jī)或者突然性、意外性關(guān)閉計(jì)算機(jī)的時(shí)候數(shù)據(jù)不會(huì)丟失的技術(shù)。非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)得到了快速發(fā)展，非易失性存儲(chǔ)器主要分為塊尋址和字節(jié)尋址兩類。

在很多的存儲(chǔ)系統(tǒng)的寫(xiě)操作程序中，內(nèi)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(fā)生突然間斷電的情況，如何保護(hù)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)不丟失，這是存儲(chǔ)系統(tǒng)中老生常談的議題。易失性存儲(chǔ)器就是在關(guān)閉計(jì)算機(jī)或者突然性、意外性關(guān)閉計(jì)算機(jī)的時(shí)候，里面的數(shù)據(jù)會(huì)丟失，就像內(nèi)存。非易失性存儲(chǔ)器在上面的情況下數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，像硬盤等外存。RRAM是一種非易失性存儲(chǔ)器，也稱為憶阻器，為制造非易失性存儲(chǔ)設(shè)備，模擬人類大腦處理信息的方式鋪平了道路。RRAM由兩個(gè)金屬電極夾一個(gè)薄介電層組成，在正常狀態(tài)下它是絕緣體，它以納米器件加工技術(shù)為基礎(chǔ)是一種有記憶功能的非線性電阻。每個(gè)憶阻器有一個(gè)底部的導(dǎo)線與器件的一邊接觸，一個(gè)頂部的導(dǎo)線與另一邊接觸。

憶阻器是一個(gè)由兩個(gè)金屬電極夾著的氧化欽層構(gòu)成的雙端，雙層交叉開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。其中一層氧化欽摻雜了氧空位，成為一個(gè)半導(dǎo)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(guò)檢測(cè)交叉開(kāi)關(guān)兩端電極的阻性，就能判斷RRAM的“開(kāi)”或者“關(guān)”狀態(tài)。

憶阻器除了其獨(dú)特的“記憶”功能外，有兩大特性使其被業(yè)界廣泛看好。一是其具有更短的存儲(chǔ)訪問(wèn)時(shí)間，更快的讀寫(xiě)速度，其整合了閃存和DRAM的部分特性；二是其存儲(chǔ)單元小和制造工業(yè)可以升級(jí)，憶阻器的尺寸可以做到幾個(gè)納米，很有可能將微電子技術(shù)的發(fā)展帶人到下一個(gè)十年，而且其可以與CMOS技術(shù)相兼容等優(yōu)勢(shì)，是下一代非易失性存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

易失性存儲(chǔ)器

它在任何時(shí)候都可以讀寫(xiě)，RAM通常是作為操作系統(tǒng)或其他正在運(yùn)行程序的臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)（可稱作系統(tǒng)內(nèi)存）。不過(guò)，當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)RAM不能保留數(shù)據(jù)，如果需要保存數(shù)據(jù)，就必須把它們寫(xiě)入到一個(gè)長(zhǎng)期的存儲(chǔ)器中（例如硬盤）。正因?yàn)槿绱耍�有時(shí)也將RAM稱作“可變存儲(chǔ)器”。RAM內(nèi)存可以進(jìn)一步分為靜態(tài)RAM（SRAM）和動(dòng)態(tài)內(nèi)存（DRAM）兩大類。DRAM由于具有較低的單位容量?jī)r(jià)格，所以被大量的采用作為系統(tǒng)的主記憶。

不同應(yīng)用在不同的容性負(fù)載下需要不同的工作頻率，這項(xiàng)要求與芯片組的性能以及電路板布局和復(fù)雜性緊密相關(guān)。例如，高頻工作環(huán)境通常對(duì)電性能的優(yōu)化要求嚴(yán)格，設(shè)計(jì)工程師需要考慮整個(gè)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(chǔ)器輸出驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)度更加受歡迎。此外，還必須根據(jù)工作頻率優(yōu)化指令執(zhí)行速度。有時(shí)候，要想在發(fā)送命令后取得適合的高效的吞吐量，就必須減少空時(shí)鐘周期次數(shù)。

在應(yīng)用電路板測(cè)試階段，為了正確地激勵(lì)存儲(chǔ)器、查看存儲(chǔ)器的響應(yīng)，微控制器需要全套的命令和功能。這項(xiàng)操作靈活性測(cè)試通常用于檢測(cè)全部系統(tǒng)組件，以確保產(chǎn)品在生命周期內(nèi)的功能。相反，標(biāo)準(zhǔn)的客戶最終應(yīng)用只使用一個(gè)精簡(jiǎn)的指令集。例如，在使用SPI閃存時(shí)，最終應(yīng)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(dòng)代碼下載到RAM存儲(chǔ)器。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)該優(yōu)化非易失性存儲(chǔ)器，以縮減系統(tǒng)上電期間的代碼讀取和下載時(shí)間。在新的先進(jìn)的平臺(tái)上，如車用電子、計(jì)算機(jī)光驅(qū)或藍(lán)牙模塊，SPI閃存可能用于直接從非易失性存儲(chǔ)器讀取部分系統(tǒng)固件，以縮短系統(tǒng)固件下載到高速易失性存儲(chǔ)器的過(guò)程。當(dāng)然，目前出現(xiàn)的最新應(yīng)用對(duì)存儲(chǔ)器的靈活性要求更加嚴(yán)格。

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