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一文了解非易失性存儲器和易失性存儲器

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發表于 2019-1-23 10:36:24 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
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。
來源:網絡,如侵刪

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