一文对比DRAM、FLASH和DDR
定义
DRAM
DRAM(Dynamic Random Access Memory),即动态随机存取存储器,最为常见的系统内存。DRAM 只能将数据保持很短的时间。为了保持数据,DRAM使用电容存储,所以必须隔一段时间刷新(refresh)一次,如果存储单元没有被刷新,存储的信息就会丢失。 (关机就会丢失数据)。
Flash内存
Flash内存即Flash Memory,全名叫Flash EEPROM Memory,又名闪存,是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息)的存储器,数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位,区块大小一般为256KB到20MB。闪存是电子可擦除只读存储器(EEPROM)的变种,EEPROM与闪存不同的是,它能在字节水平上进行删除和重写而不是按区块擦写,这样闪存就比EEPROM的更新速度快,所以被称为Flash erase EEPROM,或简称为Flash Memory。由于其断电时仍能保存数据,闪存通常被用来保存设置信息,如在电脑的BIOS(基本输入输出程序)、PDA(个人数字助理)、数码相机中保存资料等。另一方面,闪存不像RAM(随机存取存储器)一样以字节为单位改写数据,因此不能取代RAM。
NOR Flash和NAND Flash
NOR Flash和NAND Flash是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。
Intel于1988年首先开发出NOR Flash 技术,彻底改变了原先由EPROM(Erasable Programmable Read-Only-Memory电可编程序只读存储器)和EEPROM(电可擦只读存储器Electrically Erasable Programmable Read - Only Memory)一统天下的局面。
紧接着1989年,东芝公司发表了NAND Flash 结构,强调降低每比特的成本,有更高的性能,并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。
NOR Flash 的特点是芯片内执行(XIP ,eXecute In Place),这样应用程序可以直接在Flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR 的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响到它的性能。NAND的结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于Flash的管理和需要特殊的系统接口。通常读取NOR的速度比NAND稍快一些,而NAND的写入速度比NOR快很多,在设计中应该考虑这些情况。
DDR
DDR=Double Data Rate双倍速率同步动态随机存储器。严格的说DDR应该叫DDR SDRAM,人们习惯称为DDR,其中,SDRAM 是Synchronous Dynamic Random Access Memory的缩写,即同步动态随机存取存储器。而DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现DDR内存的生产,可有效的降低成本。
DDR2
DDR2(Double Data Rate 2) SDRAM是由JEDEC(电子设备工程联合委员会)进行开发的新生代内存技术标准,它与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是,虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输的基本方式,但DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力(即:4bit数据读预取)。换句话说,DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据,并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。
此外,由于DDR2标准规定所有DDR2内存均采用FBGA封装形式,而不同于目前广泛应用的TSOP/TSOP-II封装形式,FBGA封装可以提供了更为良好的电气性能与散热性,为DDR2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了坚实的基础。回想起DDR的发展历程,从第一代应用到个人电脑的DDR200经过DDR266、DDR333到今天的双通道DDR400技术,第一代DDR的发展也走到了技术的极限,已经很难通过常规办法提高内存的工作速度;随着Intel最新处理器技术的发展,前端总线对内存带宽的要求是越来越高,拥有更高更稳定运行频率的DDR2内存将是大势所趋。
DDR3
DDR3是一种计算机内存规格。它属于SDRAM家族的内存产品,提供了相较于DDR2 SDRAM更高的运行效能与更低的电压,是DDR2 SDRAM(四倍资料率同步动态随机存取内存)的后继者(增加至八倍),也是现时流行的内存产品规格。
主要特点:
(1)功耗和发热量较小:吸取了DDR2的教训,在控制成本的基础上减小了能耗和发热量,使得DDR3更易于被用户和厂家接受。
(2)工作频率更高:由于能耗降低,DDR3可实现更高的工作频率,在一定程度弥补了延迟时间较长的缺点,同时还可作为显卡的卖点之一,这在搭配DDR3显存的显卡上已有所表现。
(3)降低显卡整体成本:DDR2显存颗粒规格多为16M X 32bit,搭配中高端显卡常用的128MB显存便需8颗。而DDR3显存颗粒规格多为32M X 32bit,单颗颗粒容量较大,4颗即可构成128MB显存。如此一来,显卡PCB面积可减小,成本得以有效控制,此外,颗粒数减少后,显存功耗也能进一步降低。
(4)通用性好:相对于DDR变更到DDR2,DDR3对DDR2的兼容性更好。由于针脚、封装等关键特性不变,搭配DDR2的显示核心和公版设计的显卡稍加修改便能采用DDR3显存,这对厂商降低成本大有好处。
目前,DDR3显存在新出的大多数中高端显卡上得到了广泛的应用。 现在许多低端的显卡也有采用DDR3显存的
DDR4
DDR,英文全称为:Dual Data Rate,是一种双倍速率同步动态随机存储器。严格的说,DDR应该叫DDR SDRAM,人们习惯称为DDR,其中,SDRAM 是Synchronous Dynamic Random Access Memory的缩写,即同步动态随机存取存储器,而DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。
简单来说,DDR4就是第二代内存的意思,目前不少智能手机与电脑都用上了新一代DDR4内存,它属于我们熟知的DDR3内存的下一代版本,带来了更低的功耗与更出色的性能。
区别
NAND flash和NOR flash
一、NAND flash和NOR flash的性能比较
flash闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。
NAND器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。由于擦除NOR器件时是以64~128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND器件是以8~32KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms。执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距,统计表明,对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时),更多的擦除操作必须在基于NOR的单元中进行。
这样,当选择存储解决方案时,设计师必须权衡以下的各项因素。
1、NOR的读速度比NAND稍快一些。
2、NAND的写入速度比NOR快很多。
3、NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。
4、大多数写入操作需要先进行擦除操作。
5、NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。
二、NAND flash和NOR flash的接口差别
NOR flash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,可以很容易地存取其内部的每一个字节。
NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据,各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。NAND读和写操作采用512字节的块,这一点有点像硬盘管理此类操作,很自然地,基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。
三、NAND flash和NOR flash的容量和成本
NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半,由于生产过程更为简单,NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格。
NOR flash占据了容量为1~16MB闪存市场的大部分,而NAND flash只是用在8~128MB的产品当中,这也说明NOR主要应用在代码存储介质中,NAND适合于数据存储,NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大。
四、NAND flash和NOR flash的可靠性和耐用性
采用flahs介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF的系统来说,Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。
五、NAND flash和NOR flash的寿命(耐用性)
在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势,典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍,每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。
六、位交换
所有flash器件都受位交换现象的困扰。在某些情况下(很少见,NAND发生的次数要比NOR多),一个比特位会发生反转或被报告反转了。一位的变化可能不很明显,但是如果发生在一个关键文件上,这个小小的故障可能导致系统停机。如果只是报告有问题,多读几次就可能解决了。当然,如果这个位真的改变了,就必须采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法。位反转的问题更多见于NAND闪存,NAND的供应商建议使用NAND闪存的时候,同时使用
七、EDC/ECC算法
这个问题对于用NAND存储多媒体信息时倒不是致命的。当然,如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其他敏感信息时,必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。
八、坏块处理
NAND器件中的坏块是随机分布的。以前也曾有过消除坏块的努力,但发现成品率太低,代价太高,根本不划算。
NAND器件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块,并将坏块标记为不可用。在已制成的器件中,如果通过可靠的方法不能进行这项处理,将导致高故障率。
九、易于使用
可以非常直接地使用基于NOR的闪存,可以像其他存储器那样连接,并可以在上面直接运行代码。
由于需要I/O接口,NAND要复杂得多。各种NAND器件的存取方法因厂家而异。在使用NAND器件时,必须先写入驱动程序,才能继续执行其他操作。向NAND器件写入信息需要相当的技巧,因为设计师绝不能向坏块写入,这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。
十、软件支持
当讨论软件支持的时候,应该区别基本的读/写/擦操作和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件,包括性能优化。
在NOR器件上运行代码不需要任何的软件支持,在NAND器件上进行同样操作时,通常需要驱动程序,也就是内存技术驱动程序(MTD),NAND和NOR器件在进行写入和擦除操作时都需要MTD。
使用NOR器件时所需要的MTD要相对少一些,许多厂商都提供用于NOR器件的更高级软件,这其中包括M-System的TrueFFS驱动,该驱动被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所采用。
驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理,包括纠错、坏块处理和损耗平衡。
DDR与DDR2
DDR与DDR2区别一览表
DDR2与DDR3
特性区别:
1、逻辑Bank数量
DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的设计,目的就是为了应对未来大容量芯片的需求。而DDR3很可能将从2Gb容量起步,因此起始的逻辑Bank就是8个,另外还为未来的16个逻辑Bank做好了准备。
2、封装(Packages)
由于DDR3新增了一些功能,在引脚方面会有所增加,8bit芯片采用78球FBGA封装,16bit芯片采用96球FBGA封装,而DDR2则有60/68/84球FBGA封装三种规格。并且DDR3必须是绿色封装,不能含有任何有害物质。
3、突发长度(BL,Burst Length)
由于DDR3的预取为8bit,所以突发传输周期(BL,Burst Length)也固定为8,而对于DDR2和早期的DDR架构的系统,BL=4也是常用的,DDR3为此增加了一个4-bit Burst Chop(突发突变)模式,即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输,届时可通过A12地址线来控制这一突发模式。
4、寻址时序(Timing)
就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样,DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在2至5之间,而DDR3则在5至11之间,且附加延迟(AL)的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0至4,而DDR3时AL有三种选项,分别是0、CL-1和CL-2。另外,DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟(CWD),这一参数将根据具体的工作频率而定。
DDR3与DDR4
主要区别:
1、外观改变
DDR4内存条外观变化明显,金手指变成弯曲状,这意味着,DDR4内存不再兼容DDR3,老平台电脑无法升级DDR4内存,除非将CPU和主板都更换为新平台。
2、DDR4内存频率与带宽提升明显
频率方面,DDR3内存起始频率为800,最高频率达到了2133。DDR4内存起始频率就达到了2133,量产产品最高频率达到了3000,从内存频率来看,DDR4相比DDR3提升很大。
带宽方面,DDR4内存的每个针脚都可以提供2Gbps(256MB/S)的带宽,DDR4-3200那就是51.2GB/s,比之DDR3-1866高出了超过70%。
综合来看,DDR4内存性能最大幅度可比DDR3提升高达70%,甚至更高。
3、DDR4内存容量提升明显,可达128GB
上一代DDR3内存,最大单挑容量为64GB,实际能买到的基本是16GB/32GB,而新一代DDR4内存,单条容量最大可以达到128GB,媲美SSD了。
4、DDR4功耗明显降低,电压达到1.2V、甚至更低。上一代DDR3内存,采用1.5V标准电压,而DDR4内存则降低为1.2V,甚至可以做到更低,功耗下降了,更省电,并且可以减少内存的发热。
简单总结:DRAM、FLASH和DDR等都是目前主流的存储器,在服务器三大件中占了重要的占比。在酷热炎暑,客户数据中心的冷却电力成本更是达到了年度高峰,如果您的数据中已经全部FLASH化,冷却电力成本会大幅度下降。非洲估计也很热吧。
文章及配图来源:ittbank
关于半导体存储的最强入门科普
上周,我给大家仔细介绍了HDD硬盘、软盘和光盘的发展史(链接)。
大家应该都注意到了,在我们的日常生活中,其实远远不止上面三种存储介质。
我们经常使用的U盘、TF卡、SD卡,还有电脑上使用的DDR内存、SSD硬盘,都属于另外一种存储技术。
这种技术,我们称之为“半导体存储” 。
今天,小枣君就重点给大家讲讲这方面的知识。
█ 半导体存储的分类
现代存储技术,概括来看,就分为三大部分,分别是磁性存储、光学存储以及半导体存储。
半导体存储器,简而言之,就是以“半导体集成电路” 作为存储媒介的存储器。
大家如果拆开自己的U盘或SSD硬盘,就会发现里面都是PCB电路板,以及各自各样的芯片及元器件。其中有一类芯片,就是专门存储数据的,有时候也称“存储芯片”。
SSD硬盘的构造
相比传统磁盘(例如HDD硬盘),半导体存储器的重量更轻,体积更小,读写速度更快。当然了,价格也更贵。
这些年,整个社会对芯片半导体行业的关注度很高。但是,大家主要关注的其实是CPU、GPU、手机SoC等计算类芯片。
殊不知,半导体存储器也是整个半导体产业的核心支柱之一。2021年,全球半导体存储器的市场规模为1538亿美元,占整个集成电路市场规模的33%,也就是三分之一。
2022年全球半导体主要品类占比情况 存储器有所下降,但仍有26%
半导体存储器也是一个大类,它还可以进一步划分,主要分为:易失性(VM)存储器 与非易失性(NVM)存储器 。
顾名思义,电路断电后,易失性存储器无法保留数据,非易失性存储器可以保留数据。
这个其实比较好理解。学过计算机基础知识的童鞋应该还记得,存储分为内存 和外存 。
计算机通电后,内存配合CPU等进行工作。断电后,内存数据就没有了,属于易失性(VM)存储器。
而外存呢,也就是硬盘,存放了大量的数据文件。当计算机关机后,只要你执行了保存(写入)操作,数据就会继续存在,属于非易失性(NVM)存储器。
请大家注意:现在很多资料也将半导体存储器分为随机存取存储器(RAM) 和只读存储器(ROM) ,大家应该很耳熟吧?
ROM只读存储器:很好理解,可以读取,不可以写入。
RAM随机存取存储器:指的是它可以“随机地从存储器的任意存储单元读取或写入数据”,这是相对传统磁存储必须“顺序存取(Sequential Access)”而言的。
有些人认为,易失性存储器就是RAM,非易失性存储器就是ROM。其实,这是不严谨的,原因待会会讲。
█ 易失性存储器(VM)
在过去几十年内,易失性存储器没有特别大的变化,主要分为DRAM(动态随机存取存储器,Dynamic RAM)和SRAM(静态随机存取存储器,Static RAM)。
DRAMDRAM由许多重复的位元格(Bit Cell)组成,每一个基本单元由一个电容和一个晶体管构成(又称1T1C结构)。电容中存储电荷量的多寡,用于表示“0”和“1”。而晶体管,则用来控制电容的充放电。
图片来源:Lam Research
由于电容会存在漏电现象。所以,必须在数据改变或断电前,进行周期性“动态”充电,保持电势。否则,就会丢失数据。
因此,DRAM才被称为“动态”随机存储器。
DRAM一直是计算机、手机内存的主流方案。计算机的内存条(DDR)、显卡的显存(GDDR)、手机的运行内存(LPDDR),都是DRAM的一种。(DDR基本是指DDR SDRAM,双倍速率同步动态随机存储器。)
值得一提的是,显存这边,除了GDDR之外,还有一种新型显存,叫做HBM (High Bandwidth Memory)。它是将很多DDR芯片堆叠后,与GPU封装在一起构成的(外观上看不到显存颗粒了)。
SRAMSRAM大家可能比较陌生。其实,它就是我们CPU缓存所使用的技术。
SRAM的架构,比DRAM复杂很多。
SRAM的基本单元,则最少由6管晶体管组成:4个场效应管(M1, M2, M3, M4)构成两个交叉耦合的反相器,2个场效应管(M5, M6)用于读写的位线(Bit Line)的控制开关,通过这些场效应管构成一个锁存器(触发器),并在通电时锁住二进制数0和1。
因此,SRAM被称为“静态随机存储器”。
SRAM存储单元
SRAM不需要定期刷新,响应速度快,但功耗大、集成度低、价格昂贵。
所以,它主要用于CPU的主缓存以及辅助缓存。此外,还会用在FPGA内。它的市场占比一直都比较低,存在感比较弱。
█ 非易失性存储器(NVM)
接下来,再看看非易失性存储器产品。
非易失性存储器产品的技术路线,就比较多了。最早期的,就是前面所说的ROM。
最老式的ROM,那是“真正”的ROM ——完全只读,出厂的时候,存储内容就已经写死了,无法做任何修改。
这种ROM,灵活性很差,万一有内容写错了,也没办法纠正,只能废弃。
掩模型只读存储器(MASK ROM),就是上面这种ROM的代表。说白了,就是直接用掩膜工艺,把信息“刻”进存储器里面,让用户无法更改,适合早期的批量生产。
后来,专家们发明了PROM (Programmable ROM,可编程ROM)。这种ROM一般只可以编程一次。出厂时,所有存储单元皆为1。通过专用的设备,以电流或光照(紫外线)的方式,熔断熔丝,可以达到改写数据的效果。
PROM的灵活性,比ROM更高一些,但还是不够。最好是能够对数据进行修改,于是,就有专家发明了EPROM (Erasable Programmable,可擦除可编程ROM)。
擦除的方式,可以是光,也可以是电。电更方便一点,采用电进行擦除的,就叫做EEPROM(电可擦除可编程EEPROM)。
EEPROM可以随机访问和修改任何一个字节,可以往每个bit中写0或者1,就是按“bit”读写,不必将内容全部擦除后再写。它的擦除操作,也是以“bit”为单位,速度还是太慢了。
上世纪80年代,日本东芝的技术专家——舛冈富士雄 ,发明了一种全新的、能够快速进行擦除操作的存储器,也就是——Flash(闪存)。
舛冈富士雄
Flash在英文里,就是“快速地”的意思。
限于篇幅,FLASH的具体原理我们下次再专门介绍。我们只需要知道,Flash存储是以“块”为单位进行擦除的。
常见的块大小为128KB和256KB。1KB是1024个bit,比起EEPROM按bit擦除,快了几个数量级。
目前,FLASH的主流代表产品也只有两个,即:NOR Flash 和NAND Flash 。
NOR FlashNOR Flash属于代码型闪存芯片,其主要特点是芯片内执行(XIP,Execute In Place),即应用程序不必再把代码读到系统RAM中,而是可以直接在Flash闪存内运行。
所以,NOR Flash适合用来存储代码及部分数据,可靠性高、读取速度快,在中低容量应用时具备性能和成本上的优势。
但是,NOR Flash的写入和擦除速度很慢,而且体积是NAND Flash的两倍,所以用途受到了很多限制,市场占比比较低。
早期的时候,NOR Flash还会用在高端手机上,但是后来,智能机开始引入eMMC后,连这块市场也被排挤了。
近年来,NOR Flash的应用有所回升,市场回暖。低功耗蓝牙模块、TWS耳机、手机触控和指纹、可穿戴设备、汽车电子和工业控制等领域,使用NOR Flash比较多。
NAND Flash相比之下,NAND Flash的市场占比就大了很多。
NAND Flash属于数据型闪存芯片,可以实现大容量存储。
它以页为单位读写数据,以块为单位擦除数据,故其写入和擦除速度虽比DRAM大约慢3-4个数量级,却也比传统的机械硬盘快3个数量级,被广泛用于eMMC/EMCP、U盘、SSD等市场。
前面提到了eMMC。前几年,这个词还是挺火的。
eMMC
eMMC即嵌入式多媒体卡(embedded Multi Media Card),它把MMC(多媒体卡)接口、NAND及主控制器都封装在一个小型的BGA芯片中,主要是为了解决NAND品牌差异兼容性等问题,方便厂商快速简化地推出新产品。
而eMCP,是把eMMC与LPDDR封装为一体,进一步减小模块体积,简化电路连接设计。
2011年,UFS(Universal Flash Storage,通用闪存存储)1.0标准诞生。后来,UFS逐渐取代了eMMC,成为智能手机的主流存储方案。当然了,UFS也是基于NAND FLASH的。
这些年主流手机的标配
SSD,大家应该很熟悉了。它基本上都是采用NAND芯片的,目前发展非常迅猛。
SSD内部构造
根据内部电子单元密度的差异,NAND又可以分为SLC(单层存储单元)、MLC(双层存储单元)、TLC(三层存储单元、QLC(四层存储单元),依次代表每个存储单元存储的数据分别为1位、2位、3位、4位。
由SLC到QLC,存储密度逐步提升,单位比特成本也会随之降低。但相对的,性能、功耗、可靠性与P/E循环(擦写循环次数,即寿命)会下降。
这几年,DIY装机圈围绕SLC/MLC/TLC/QLC的争议比较大。一开始,网友们觉得SSD硬盘的寿命会缩水。后来发现,好像缩水也没那么严重,寿命仍然够用。所以,也就慢慢接受了。
早期的NAND,都是2D NAND。工艺制程进入16nm后,2D NAND的成本急剧上升,平面微缩工艺的难度和成本难以承受。于是,3D NAND出现了。
图片来源:electronics-lab
简单来说,就是从平房到楼房,利用立体堆叠,提升存储器容量,减小2D NAND的工艺压力。
2012 年,三星推出了第一代3D NAND闪存芯片。后来,3D NAND技术不断发展,堆叠层数不断提升,容量也越来越大。
█ 新型存储器(非易失性)
2021年,美国IBM提出“存储级内存”(SCM, Storage-Class Memory)的概念。IBM认为,SCM能够取代传统硬盘,并对DRAM起到补充作用。
SCM的背后,其实是行业对新型存储器(介质) 的探索。
按行业的共识,新型存储器可以结合了DRAM内存的高速存取,以及NAND闪存在关闭电源之后保留数据的特性,打破内存和闪存的界限,使其合二为一,实现更低的功耗,更长的寿命,更快的速度。
目前,新型存储器主要有这么几种:相变存储器(PCM),阻变存储器(ReRAM/RRAM),铁电存储器(FeRAM/FRAM),磁性存储器(MRAM,第二代为STT-RAM),碳纳米管存储器。
限于篇幅(主要是我也没看懂,太难了),今天就不逐一介绍了。等将来我研究清楚后,再写专题文章。
█ 结语
汇总一下,小枣君画了一个完整的半导体存储分类图:
上面这个图里,存储器类型很多。但我前面也说了,大家重点看DRAM、NAND Flash和NOR Flash就可以了。因为,在现在的市场上,这三种存储器占了96%以上的市场份额。
其实,所有的存储器,都会基于自己的特性,在市场中找到自己的位置,发挥自己的价值。
一般来说,性能越强的存储器,价格就越贵,会越离计算芯片(CPU/GPU等)越近。性能弱的存储器,可以承担一些对存储时延要求低,写入速度不敏感的需求,降低成本。
计算机系统中的典型存储器层次结构 图片来源:果壳硬科技
半导体存储技术演进的过程,其实一直都受益于摩尔定律 ,在不断提升性能的同时,降低成本。今后,随着摩尔定律逐渐失效,半导体存储技术将会走向何方,新型存储介质能够崛起?让我们拭目以待。
下一期文章,小枣君将站在历史的角度,详细介绍一下半导体存储的技术演进历程,以及行业格局的风雨变幻。
欢迎大家继续关注!谢谢!
参考文献:
1、《数据存力白皮书》,华为、罗兰贝格;
2、《中国存力白皮书》,2022算力大会;
3、《计算机存储历史》,中国存储网
4、《硬盘发展简史》,SunnyZhang的I世界;
5、《存储技术发展历程》,谢长生;
6、《存储介质发展史》,B站,阴冷未遂;
7、《下一代数据存储技术研究报告》,信通院;
8、《存储芯片行业研究报告》,国信证券;
9、《国产存储等待一场革命》,付斌,果壳;
10、《关于半导体存储,没有比这篇更全的了》,芯师爷
11、《科技简章035-半导体存储之闪存》,悟弥津,知乎
12、维基百科相关词条。
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