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  • 半导体存储器重点

    2020-12-09 08:42:16
    1.半导体存储器是现代数字系统特别是计算机中的重要组成部分,它可分为RAM和ROM两大类,绝大多数属于MOS工艺制成的大规模集成电路。 2.RAM是一种时序逻辑电路,具有记忆功能。它存储的数据随电源断电源断电而消失...
  • 内存由半导体器件构成,分为RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)两大类;而我们平常所说的磁盘、光盘、U盘、移动硬盘则属于外存。 在主存储器中,RAM属于易失性存储器,掉电后信息丢失不能恢复;ROM属于非易失...

    1. 存储器概述

    1.1 微机系统的存储器体系

    微机系统的存储器主要可以分成两大类:一类是内部存储器,也称为主存储器,简称为内存和主存;另一类是外部存储器,也称为辅助存储器,简称为外存或赋存。内存由半导体器件构成,分为RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)两大类;而我们平常所说的磁盘、光盘、U盘、移动硬盘则属于外存。
    在主存储器中,RAM属于易失性存储器,掉电后信息丢失不能恢复;ROM属于非易失性存储器,掉电后信息不丢失,可长期保存,所以一般用来存放固定的程序(系统的引导程序、BIOS等)或重要参数。
    今天总结的主要是RAM,分为静态随机存取存储器SRAM、动态随机存取存储器DRAM两种。在整个微机系统存储体系的位置如下图所示。
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    1.2 半导体存储器性能指标

    存储容量:每一个存储芯片能够存储的二进制位数,GB级以上还有TB, PB, EB等单位。
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    存取速度:从CPU给出有效的存储器地址到存储器输出有效数据所需要的时间,通常以ns为单位。
    存储器带宽:存储器每秒传输的数据总量,通常以 B/s 为单位。
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    2. RAM

    2.1 SRAM(静态RAM)

    2.1.1 工作原理

    SRAM的基本存储电路内部结构如图所示。其中,上半部分是基本存储单元,用来存储二进制信息0或1;下半部分是读写逻辑单元,由三个三态门、三根信号线和一根数据线组成。
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    另外,整张图中共有T1~T8八个MOS管,其中T1, T2, T3, T4组成了一个双稳态触发器;T5, T6为行线选通管;T7, T8为列线选通管。当对该存储单元进行读写时意味着该存储单元被选中,故行线X和列线Y为高电平,T5, T6和T7, T8全部导通,因此有了下图的信号流向。 下面假设数据线中为信号1,说明读写时内部电路信号流向(下图中信号线和上面一幅图稍有不同,我们忽略高低电平有效带来的差异,只说控制线是否“有效”)。

    • 写数据时如左图。“写控制”有效,“读控制”无效,所以三态门A、B导通,C呈现高阻状态。数据线中的1经过B到达O1节点,经过A(反向三态门)后变成了0到达了O2。到达O1的1接T1的输入端,所以T1导通,使T1稳定输出0;到达O2的0接T2的输入端,所以T2截止,从而T2稳定输出1。
    • 读数据时如右图。“读控制”有效,“写控制”无效,所以三态门A、B处于高阻状态,C导通。信息从O1点经过C传到数据线上,O1点为1即传过来1,为0则传过来0。
      在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

    2.1.2 典型芯片

    上面讲的是SRAM的基本存储电路,只能存取1位数据,而真正的SRAM芯片则是由多个基本电路以矩阵形式组成的存储阵列,下图是SRAM芯片的一般结构。左边上边是行列译码器,下边是三个控制信号(读、写、片选),右边是一个输出缓冲器。
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    拿出一块具体的芯片62256来说,就长右边这样:
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    2.2 DRAM(动态RAM)

    2.2.1 工作原理

    DRAM看起来就不那么复杂了,下面两图分别是写和读操作的信号流向。

    • 左图写。选中该存储单元时,T1, T2导通,数据线中的信号最后到达电容C1的上端,如果写的是1那么最终C1两端的电平就是高,反之就是低。这里特意强调了一下“最终”,因为电容两端的电压是不能突变的,所以这个写数据的过程本质上就是给电容C1充电的过程,因此需要一定的时间才能让C1的电平到达某个阈值。
    • 右图读。同样,行列线被选中,信息从C1两端经过T1, T2到达A端。

    在这里插入图片描述在这里插入图片描述

    另外,虽然CMOS管是高阻器件,漏电流很小,但是漏电流总是客观存在的,因此C1两端的电荷经过一段时间就会泄露掉,所以不能长时间保存信息。为了维持所存储的信息,必须设法使信息再生,这也就是所谓的“刷新”,同样解释了DRAM为什么叫做动态(Dynamic)随机存取存储器;相比之下的SRAM十分稳定,无需刷新,所以叫做静态(Static)随机存取存储器。
    T0管为刷新电路提供信息通道,刷新电路每隔一段时间就会对电容两端的电压进行检测:如果高于Vcc/2,则T0管向位线重新写1从而给C1充电到Vcc;反之,写0使C1放电至0.只要刷新时间满足一定要求,就能保证原有的信息不丢失。
    刷新方式主要有三种:集中刷新、分散刷新、异步刷新,这里就不展开讲了。

    2.2.2 典型芯片

    DRAM的一般结构如下图:
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    这里值得注意的是,DRAM为了节省外部引脚采用了行选和列选的译码方式,使外部地址线条数只是实际寻址地址线条数的一半。 举个例子:
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    2.3 改进型DRAM

    有很多种改进型DRAM,这里主要提两种。

    • SDRAM(Synchronous DRAM 同步动态随机存取存储器)。将CPU和RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使得RAM和CPU能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作。
    • DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM 双倍速率同步动态随机存取存储器)。我们一般认为一个脉冲下CPU读写数据一次,但是它在系统时钟的上升沿和下降沿都能进行数据传输,即每次读取数据2次、预取数据2位,所以在数据宽度为64位的情况下,即使在100MHz的总线频率下,它的有效频率位200MHz,所以总线带宽 = 100MHz * 2 * (64b / 8) = 1.6GB/s。

    目前,最新一代的存储器规格是DDR4 SDRAM(可以在京东搜一下QAQ)。

    3. ROM

    简单列举几种ROM

    • 掩膜型只读存储器(MROM):存储信息是靠MOS管是否跨接来决定0、1的,当跨接MOS管,对应位信息为0,当没有跨接,MOS的位置对应的信息为1。
    • 可编程只读存储器(PROM):存储信息是靠存储单元中的熔丝是否熔断决定0、1的,熔丝未断为1,熔断为0。
    • 可擦除可编程只读存储器(EPROM):是靠FAMOS浮置栅是否积累电荷存储信息0和1的。
    • 电可擦除可编程只读存储器(EEPROM):可以在线擦除和改写。
    • 闪速存储器(Flash Memory):也成为快速擦写存储器,是由EEPROM发展起来的,因此它属于EEPROM类型。

    4. 新型非易失性随机存取存储器

    传统半导体存储器的两大体系:易失性存储器和非易失性存储器。前者例如SRAM、DRAM,虽然数据易失,但是有性能性能高、易用的特点;后者例如各种ROM,虽然断电后数据不丢失,但是都基于ROM技术,具有数据不易写入的缺点。新型的存储器既具有RAM的优点,又具有ROM非易失性特征,同时又可以快速无限次读写,这种新型存储器有铁电式随机存储器(FRAM)和磁阻式随机存储器(MRAM)。

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  • 存储器

    2019-09-08 22:17:51
    按存储器的材料分为磁存储器,半导体存储器和光存储器 按工作方式分为只读存储器和读写存储器 按访问方式分为 按地址访问的存储器和按内容访问的存储器 按寻址方式分为随机存储器,顺序存储器和 直接存储器 二....

    一. 存储器的分类

    •  按存储器所处位置分为内容和外存
    • 按存储器的材料分为磁存储器,半导体存储器和光存储器
    • 按工作方式分为只读存储器和读写存储器
    • 按访问方式分为 按地址访问的存储器和按内容访问的存储器
    • 按寻址方式分为随机存储器,顺序存储器和 直接存储器

    二.主存储器

         主存一般有RAM和 ROM两种工作方式的存储器,其绝大部分存储空间有RAM构成;

         如 SDRM(同步动态随机存储器) ;     DDR1 ,  DDR2  , DDR3 , DDR4

        (1)主存的组成

                 一般由地址寄存器,数据寄存器,存储体,控制线路和地址译码电路等部分组成

    •  地址存储器(MAR): 用来存放要访问的存储单元的地址码,其位数决定了了其可寻址的存储单元的个数 M=2^N;
    • 数据寄存器(MDR):用来存放要写入存储体中的数据或从存储器中读取的数据.
    • 存储体: 存放程序和数据的存储空间
    • 控制线路: 根据读写命令控制主存储器个部分的相应操作
    • 地址译码电路:根据地址译码器中的地址码在存储体中找到相应的存储单元

       (2)主存的性能指标

            容量,存储周期,带宽

      高速缓存

              Cache所以芯片都是高速的,其存取速度与微处理器相当,容量几十MB,通常用来存储当前使用最多的程序或数据

              由控制部分和存储部分组成

         特点:

                 位于CPU和内存之间,容量小速度快, 内容是内存的副本(频繁使用的内容,相当于浏览器缓存);

     

     外存储器

         容量大,便宜,速度慢 ,  只能与主存储器交换信息 不能被CPU直接访问,属于输入输出设备

        (1)磁盘存储器

        (2)光盘存储器

     (3)USB移动硬盘和USB闪存盘(U盘半导体材料);

     

     

     

     

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  • 嵌入式存储器

    2021-03-08 09:59:31
    通常掉电后数据不会消失的半导体存储器都泛称为 ROM 了。比如手机参数里所说的 ROM 通常就是指 NAND FLASH 类存储器。但这些 ROM 基本上都是不支持执行代码的。 一般: 1G以下(小容量),用nandflash ;1G以上(大...

    按照存储介质的不同,将存储器分为光学存储、半导体存储和磁性存储三大类。
    (1)光学存储:CD、DVD;
    (2)磁性存储:磁带、软盘、机械硬盘;
    (3)半导体存储
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    5.1 ROM

    ROM(Read-Only Memory):只读存储器。通常掉电后数据不会消失的半导体存储器都泛称为 ROM 了。比如手机参数里所说的 ROM 通常就是指 NAND FLASH 类存储器。但这些 ROM 基本上都是不支持执行代码的。
    一般:
    1G以下(小容量),用nandflash ;1G以上(大容量),用emmc 。

    5.1.1 NOR FLASH

    内存类接口,其最大的特点是norflash里面的程序可以直接运行,不必再把代码读到系统的RAM中,所以norflash能够直接用来做boot。
      2440开发板是2M的norflash,有自己的地址线和数据线,能够采用类似于memory的随机訪问方式,但不能向内存直接写,需单独设置操作。
      传输速度高、写入和擦除速度低,擦除前需要置零,读取比nand快,适合做代码存储并片上执行,norflash的读取速度比nandflash稍快,但擦写速度比nandflash慢非常多。

    5.1.2 NAND FLASH

    I/O类接口:存储密度大,擦除简单,擦除和写入比nor快很多,但需要特殊的系统接口单元。类似电脑的硬盘,CPU从里面读取数据的速度很慢,他里面的代码也不能直接运行,要想运行需要把nandflash里面的数据读到内存里面,然后CPU才能执行,但是他的集成度很高,成本很低。属于IO设备,数据、地址、控制线都是共用的,须要软件区控制读取时序,所以不能像nor flash、内存一样随机訪问,不能EIP(片上执行)。因此不能直接作为boot。适合用来作大量数据存储的。

    5.1.3 UFS/eMMC

    eMMC(embedded Multi Media Card:嵌入式多媒体存储卡):nandflash+主控ic+mmc卡
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      eMMC内部主要可以分为Flash Memory、Flash Controller以及Host Interface三大部分。
    绝大部分的EMMC内部用的是Nand Flash,NAND Flash直接接入Host时,Host端通常需要有NAND Flash Translation Layer,即NFTL或者NAND Flash文件系统来做坏块管理、ECC等的功能。

    eMMC则在其内部集成了Flash Controller,用于完成擦写均衡、坏块管理、ECC校验等功能。相比直接将NAND Flash接入到Host端,eMMC屏蔽了NAND Flash的物理特性,可以减少Host端软件的复杂度,让Host端专注于上层业务,省去对NAND Flash进行特殊的处理

    UFS(Universal Flash Storage:通用闪存存储)不论是数据传输技术,还是工作模式,UFS都全面领先于eMMC,5G时代的到来,旗舰手机的ROM都至少是UFS3.0以上了。

    注:UFS/eMMC是一种内嵌式存储器的标准规格(基于闪存介质的基础上集成主控芯片,而且拥有标准接口),而不是指具体的存储器,也不是指接口。

    5.2 RAM

    随机存储内存,断电数据丢失,存储短时间使用程序。是用来存储当前数据的,比如手机程序运行时需要占用内存,是为机器运行软件提供内存的芯片

    5.2.1 SRAM

    静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)是随机存取存储器中的一种。所谓的“静态”,是指这种存储器只要保持通电,里面储存的数据就可以恒常保持,掉电还是会消失的。

    这是性能十分优秀的 RAM,但价格较高,一般用在 CPU 内部做高速缓存(cache),或是(stepping stone)垫脚石。如三星的 S3C2440 内部就有 16Kb 的指令缓存、16Kb 的数据缓存和 4Kb 的内部 RAM(垫脚石)。当把Bootloader烧到nand flash上启动,由于在2440里有一个内置的SRAM。系统启动加电后,会把nandflash上的起始4KB的内容复制到SRAM里运行(硬件自动实现),这样就实现了从nandflash启动。

    5.2.2 DRAM

    动态随机存取存储器(Dynamic RAM),是如今最为常见的系统内存 RAM(无论是个人电脑还是智能手机)。它相对于SRAM,在通电的情况下,也只能将数据保持很短的时间,为了保持数据稳定,所以必须隔一段时间就要对存储单元刷新(refresh)一次,如果存储单元没有被刷新,那么存储的数据就会丢失。
    (1)SDRAM  
      同步动态随机存储器(Synchronous DRAM),它比 DRAM 多了一个同步。同步是指内存工作需要同步时钟,内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准;动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失;随机是指数据不是线性依次存储,而是自由指定地址进行数据读写。在JZ2440开发板中,S3C2440的外部接了两个32MB的SDRAM,这就是内存。

    (2)DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM):双倍速率同步动态随机存储器,目前主流的内存类型。

    5.3 CPU缓存

    CPU缓存(Cache Memory)位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。由此可见,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。

    L1和L2都是计算机中缓存(cache memory)的等级。如果计算机的处理器可以在缓存中找到他下个运算所需的数据,它将省去了到随机存储器(RAM)中寻找这个数据的时间。

    L1是一级缓存,通常内建于微处理芯片(Chip)中。比如,IntelMMX微处理器(microprocessor)本身是带有一个有32Kb的一级缓存。L2(就是二级)缓存是在独立芯片(有可能是在一个扩展卡上),它的访问速度能比大的主存要快得多。通常一个二级缓存的大小为1024Kb(1Mb)。

    CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。

    CPU产品中,一级缓存的容量基本在4KB到64KB之间,二级缓存的容量则分为128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等。一级缓存容量各产品之间相差不大,而二级缓存容量则是提高CPU性能的关键。二级缓存容量的提升是由CPU制造工艺所决定的,容量增大必然导致CPU内部晶体管数的增加,要在有限的CPU面积上集成更大的缓存,对制造工艺的要求也就越高。

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  • 目 录一、存储器分类及定义二、RAM发展现状及趋势三、ROM发展现状及趋势四、Flash发展现状及趋势01存储器分类及定义存储器主要分为光学存储器、半导体存储器和磁性存储器三种。光存储器是指用光学方法从光存储媒体上...

    43e72f7317f680b997eeeb2742d3b93a.png

    目 录

    一、存储器分类及定义

    二、RAM发展现状及趋势

    三、ROM发展现状及趋势

    四、Flash发展现状及趋势

     01 

    存储器分类及定义

    存储器主要分为光学存储器、半导体存储器和磁性存储器三种。

    光存储器是指用光学方法从光存储媒体上读取和存储数据的一种设备,一般指DVDCD等。

    半导体存储器,是指利用电能方式存储信息的半导体介质设备,其存储与读取过程体现为电子的存储或释放,广泛应用于内存、U盘、消费电子、智能终端、固态存储硬盘等领域。半导体存储器是全球IC市场比重最大的产品之一,是应用面最广、市场比例最高的IC基础性产品之一。

    磁性存储器,是指利用磁能方式存储信息的磁介质设备,其存储与读取过程需要磁性盘片的机械运动,目前广泛应用于PC硬盘、移动硬盘等领域。

    存储器的大致分类如下:

    5f3c7fb244744e4d72756642a308cf72.png注:RAM(Random AccessMemory,随机存取存储器)DRAM(DynamicRandom Access Memory,动态随机存取存储器);SRAM(Static Random Access Memory,静态随机存取存储器);ROM(Read-only memory,只读内存);PROM(Programmableread-only memory,可编程只读内存);EPROM(Erasableprogrammable read only memory,可擦可编程只读内存);EEPROM(Electricallyerasable programmable read only memory,电可擦可编程只读内存);FlashMemory(闪存),主要分为NOR FlashNANDFlash两种。   02  RAM发展现状及趋势随机存取存储器(Random Access MemoryRAM),也叫内存,是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时进行读写(刷新时除外),并且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。RAM工作时可以随时从任何一个指定的地址写入或读出信息,其与ROM的最大区别是数据的易失性,即一旦断电所存储的数据将随之丢失。根据存储单元的工作原理不同,RAM可分为SRAMDRAM(1)动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess MemoryDRAM)是一种半导体存储器,主要的作用原理是利用电容内存储电荷的多寡来代表一个二进制比特(bit)是1还是0。由于在现实中晶体管会有漏电的现象,导致电容上所存储的电荷数量并不足以正确的判别数据,而导致数据毁损。因此对于DRAM来说,周期性地充电是一个无可避免的要件,正是由于这种需要定时刷新的特性,因此被称为动态存储器。DRAM基本电路图

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    (2)静态随机存取存储器(StaticRandom-Access MemorySRAM)是随机存取存储器的一种。所谓的静态,是指这种存储器只要保持通电,里面储存的数据就可以恒常保持。相对之下,DRAM里面所储存的数据就需要周期性地更新,而SRAM只要存入数据后,纵使不刷新也不会丢失记忆。然而,当电力供应停止时,SRAM储存的数据还是会消失,这与在断电后还能储存资料的ROM闪存是不同的。SRAM基本电路图

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    由基本电路图可见,SRAM存储一bit()通常需要花6个晶体管,而DRAM只需要花一个电容和一个晶体管。由于全球手机制造商减少在手机中使用SRAM,转而支持DRAMSRAM市场多年来一直在下滑。据预计,全球SRAM收入将从2017年的4.1亿美元下降到2022年的3.3亿美元,降幅约4% 全球SRAM市场规模及预测39d1b1b3749b99ddf4988d03fd3215ae.png和诚整理 2019年年底,DRAM价格降至低点,下游大规模囤货导致库存水平开始降低,DRAM单价逐步趋稳。2020年,受5G带来移动终端的需求激增及服务器需求量增加,DRAM相关产业链有望迎来全面回温,开启新一轮上涨周期。预计DRAM价格在2020H1将出现上涨趋势,大厂有望于2020H2开始增加资本开支。 全球DRAM市场规模及预测

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    和诚整理  03 ROM发展现状及趋势在存储器发展的初期,ROM内部的信息是由工厂里用特殊的方法被烧录进去的,其中的内容只能读不能改,一旦烧录进去,用户只能验证写入的资料是否正确,不能再作任何修改。如果发现资料有任何错误,则只有舍弃不用,重新制作。由于ROM制造和升级的不便,后来人们发明了PROM。最初从工厂中制作完成的PROM内部并没有资料,用户可以用专用的编程器将自己的资料写入。但是这种机会只有一次,一旦写入后无法再修改,因此若是出了错误,已写入的芯片只能报废。PROM的特性和ROM相同,但是其成本比ROM高,而且写入资料的速度比ROM量产速度要慢,一般只适用于少量需求的场合或是ROM量产前的验证。之后出现了EPROM,这种芯片可重复擦除和写入,解决了PROM芯片只能写入一次的弊端。EPROM芯片有一个很明显的特征,在其正面的陶瓷封装上,开有一个玻璃窗口,透过该窗口,可以看到其内部的集成电路,紫外线透过该孔照射内部芯片就可以擦除其内的数据,完成芯片擦除的操作要用到专用的EPROM擦除器。EPROM芯片在写入资料后,还要以不透光的贴纸或胶布把窗口封住,以免受到周围的紫外线照射而使信息受损。由于EPROM擦除操作的不便,EEPROM开始出现。EEPROM的擦除不需要借助于其它设备,它是以电子信号来修改其内容的,而且是以Byte为最小修改单位,不必将资料全部洗掉才能写入,彻底摆脱了EPROM擦除器和编程器的束缚。目前EEPROM已在后置摄像头模组中得到普遍应用,在前置摄像头EEPROM应用方面,由于市场上仍有部分前置摄像头像素与功能较低,对参数存储需求不大,尚未使用到EEPROM。随着前置摄像头像素提升、功能升级,预计前置摄像头 EEPROM的应用比例将会进一步提升。在智能手机后置和前置摄像头数量增加、EEPROM应用比例提升的双重驱动下,全球市场对EEPROM的需求量将稳步增长。 全球EEPROM市场规模及预测

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    和诚整理  04 Flash发展现状及趋势根据产品类型不同,闪存芯片可以分为NOR FlashNAND Flash(1)NOR Flash芯片占据中低容量及代码存储市场NOR Flash芯片具备随机存储、可靠性强、读取速度快、可执行代码等特性,在中低容量应用时具备性能和成本上的优势,是中低容量闪存芯片市场的主要产品。其广泛应用于需要频繁执行各类程序的嵌入式领域,如代码存储,同时,终端电子产品因内部指令执行、系统数据交换等功能需要,必需配置相应容量的代码存储器,NOR Flash芯片是其不可或缺的重要元器件。未来NOR Flash芯片主要在降低成本和功耗、提升擦写编程速度、提升可靠性等方面进行技术升级。 全球NOR Flash市场规模及预测

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    和诚整理 (2)NAND Flash芯片需求稳步攀升随着以大数据、云计算和物联网为代表的新一代信息技术发展正在推动信息产业转型升级,对海量数据的处理、存储提出了越来越高的要求。NAND Flash具有更大的存储容量、更高的擦写速度和更长的寿命,是实现海量存储的核心,已经成为大容量存储的主要选择。当前阶段,NAND Flash市场的发展主要受到智能手机和平板电脑需求的驱动。NAND Flash芯片技术特点为非随机存储、不可执行代码,但以块为单位进行存储操作,具备较高的存储速度,相对于机械硬盘等传统存储介质,采用NAND Flash芯片的SD卡、固态硬盘等存储装置没有机械结构,无噪音、寿命长、功耗低、可靠性高、体积小、读写速度快、工作温度范围广,是未来大容量存储的发展方向。因此,NAND Flash芯片主要应用于批量数据存储的领域,如大容量数据存储,随着大数据时代的到来,NAND Flash芯片将在未来得到巨大发展。 全球NAND Flash市场规模及预测

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    和诚整理 不同存储单元性能有所差异。NAND Flash 有四种类型的储存单元,数据是以位的方式储存在存储单元内。储存单元有单层单元(SLC)、多层单元(MLC)、三层单元(TLC)和四比特单元(QLC),单元存储量依次上升,但单元擦/写寿命则依次下降。而存储量上升致使寿命下降的原因是存储器工作时需要使用更多的电压值来实现更多数据的写入,电压控制的难度将会增大,从而降低硬件使用寿命。随着 TLC 技术的成熟,叠加 3D NAND 技术加持,使得部分 TLC 产品擦写使用寿命已经与 MLC 产品相当,这将对 TLC 产品的推广将起到重要的促进作用。而 QLC 则是在追求更低单位成本下所开发的存储单元,但其擦/写寿命仍有待提升。 

    SLCMLCTLCQLC NAND Flash 的性能特点对比

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    和诚整理

    各存储单元存储情况

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    不过由于NAND Flash工艺节点越小,越容易出现坏块,需要软件和固件来管理坏块,技术复杂度较高,未来NAND Flash芯片主要在降低成本、提高存储容量、提高存取速度、提升可靠性等方面进行技术升级。NAND Flash容量结构从大到小可依次分为DeviceDiePlaneBlockPage。一个Device有若干个Die,每个Die有若干个Plane,每个Plane有若干个Block,每个Block有若干个Page,每个Page中包含着多个CellCellPage中的最小操作擦写读单元,对应一个浮栅晶体管,这些晶体管的存储量决定于存储单元的类型。

    NAND Flash 容量结构

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    由于NAND Flash是集成电路的一种,所以其发展遵循摩尔定律,即当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24 个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。由于NAND工艺的不断发展,制程已经进入到1x/1y nm,甚至1z nm阶段。但工艺的进步在扩大容量和降低成本的同时,可靠性及性能都在下降。由于需要额外手段来弥补可靠性,在制造成本及性能上已经难以通过提升制程以获得优势。而3D工艺使得NAND Flash的发展出现转机,打破为提升容量而不断微缩晶体的发展路径,突破发展瓶颈。对于2D NAND3D NAND的区分则是颗粒在单Die内部的排列方式,其中2D是按照传统二维平面模式进行排列闪存颗粒的,而 3D 则是在平面的基础上进行堆叠形成立体的排列。

    2D NAND3D NAND

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    3D NAND在性能和成本上有较大优势。由于3D NAND采用了立体结构,与2D NAND采用平面化结构相比,利用现有制程在单Die内堆叠更多存储单元,即使用3D存储单元阵列来提高单元密度和数据容量。此外,3D NAND技术的应用不仅使得产品在性能上有一定的提升,在功耗上也存在较大幅度下降。在成本端,3D NAND每单位容量成本得到降低。制程提升已不是3D NAND技术的主要诉求,通过更为先进的堆叠技术来封装更多存储单元能提供容量,能进一步降低单位容量成本,因此3D NAND正向更高堆叠层数发展。添加“和诚小花”微信免费获取“干货”满满?《再融资审核知识问答》《2019年IPO募投反馈意见》《2019年再融资募投反馈意见》《2020年深交所解读“首发50条”》《十年IPO被否企业被否原因统计》《2019年A股IPO白皮书》《十年IPO行业统计》《再融资募投大礼包》8a5d9ea95423445ef8399cfe97615ab3.png

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  • 计算机存储器按用途分为内存储器(主存)和外存储器(辅存)...微型计算机的内存多采用半导体存储器分为随机存储器(Random Access Memory,RAM)和只读存储器(Read Only Memory,ROM)两大类,一般配置容量从256M...
  • 一、半导体存储器   总述:计算机储存总体上分为四级:CPU内部寄存器、高速缓存、内存储器、外存储器。而内存储器主要由两种组成,ROM和RAM,RAM占比最大。 1.1 ROM   ROM的特点是断电后不丢失其中存储的...
  • 目前半导体存储器基本上可以分为两大类:只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM,又称读写存储器)。 ROM是一种永久性数据存储器,其中的数据一般有专用的装置写入,数据一旦写入,不能随意改写,在断电后数据...
  • 逻辑电路一般使用价格较高的外延片,因其在IC制造中有更好的适用性并具有消除Latch-up的能力。 单晶硅也称硅单晶,是电子信息材料中最基础性材料,属半导体材料类。单晶硅已渗透到国民经济和国防科技中各个领域,...
  • 大家都知道内存储器分为两大类:RAM和ROM,今天宏旺半导体就主要跟大家科普一下ROM类别下的EEPROM是指什么,它跟FLASH又有什么区别?它们各自的优缺点又是什么?ROM,即只读存储器(Read Only Memory),具有非易失性...
  • 说到RAM,相信大家都略知一二,但你知道各种RAM的原理及区别吗?...主存储器简称内存,内存在电脑中起着举足轻重的作用,一般采用半导体存储单元。因为RAM是内存其中最重要的存储器,所以通常我...
  • 存储设备

    2020-03-08 14:35:36
    计算机的存储设备一般分为两种:内存、外存 1)、内存 主存储器,分为:随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM) ①随机存储器用于存放正在运行的程序和数据,具有可读写性和易丢失性。 可分为: 静态(SRAM,制作复制...
  • 以考带学存储系统

    千次阅读 2012-10-18 15:30:05
    存储系统根据工作原理不同、性能差异很大的存储介质来区分,分为高速缓冲存储器、...Cache由快速半导体存储器构成,其内容是主存局部区域的拷贝,对程序员来说是透明的。 2、相联存储器。 相联存储器是一种按内容访问
  • RAM和ROM的区别

    2019-05-26 15:46:20
    1.ram 和 rom都是半导体存储器,区别就在于rom里面的数据是掉电不丢失的,但是ram里面的数据是掉电丢失的。 2.ram分为两种,sram和dram 3.sram速度非常快,是目前最快的存储设备,但是价格很贵,所以一般用来做CPU的...
  • 存储器的种类很多,按其用途可分为存储器和辅助存储器[或者内存储器和外存储器],主存储器简称内存,内存在电脑中起着举足轻重的作用,一般采用半导体存储单元。因为RAM是内存其中重要的存储器,所以通常我们...
  • 1.缓存基础 CPU CPU分为运算器跟控制器,是计算机的主要设备之一,功能主要是解释计算机指令以及处理...内存一般采用半导体存储单元,包括随机存储器(Random Access Memory)、只读存储器(Read Only Memory)和高
  • 在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器存储器是用来存储程序和数据的...内存一般采用半导体存储单元,包括随机存储器(RAM),只读存储器(ROM),以及高速缓存(CACHE)。只不过因为RAM是其中最重要
  • 什么是内存

    2013-11-18 16:17:55
    在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器存储器是用来存储程序和数据的...内存一般采用半导体存储单元,包括随机存储器(RAM),只读存储器(ROM),以及高速缓存(CACHE)。只不过因为RAM是其中最重要
  • RAM

    2014-04-30 20:01:00
    ​简介  在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器存储器是用来存储程序和数据的部件,对于...内存一般采用半导体存储单元。  因为RAM是内存其中最重要的存储器,所以通常我们直接称之为内...
  • 说到RAM,相信大家都略知一二,但你知道各种RAM的原理及区别吗?...主存储器简称内存,内存在电脑中起着举足轻重的作用,一般采用半导体存储单元。因为RAM是内存其中最重要的存储器,所以通常我...
  • 区分内存、外存、主存、辅存

    千次阅读 2018-06-19 16:05:21
    一般计算机而言,主存=内存 指计算机中的内存条;外存=辅存 如:硬盘、U盘、光盘及软盘等; 但在计算机组成结构中存储器的...内存一般采用半导体存储单元,包括随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和高级缓存(C...
  • 补充:固态硬盘,硬盘一般分为机械硬盘和固态硬盘。固态硬盘使用的是闪存,比机械硬盘的磁盘要快得多,单页不能和真正的RAM去比速度。 二方面 因为制作材料和工作原理不同,内存是一种半导体存储器,简称RAM。 RAM的...
  • 机器指令-微指令存储&相关基本概念

    千次阅读 2018-06-10 23:02:12
    机器指令 存储位置:一般在主存中 指令格式:操作码+地址码 操作码---分为长度固定和长度可变 地址码---分为寻址地址+形式地址(指令中显示出来的地址,指明了操作数的位置。可以经过某种计算变成有效地址,也...
  • 计算机组成

    2018-03-10 14:26:44
    运算器实现计算(算术与逻辑)功能,存储器分为内存和外存,内存指计算机自带的一般半导体器件做成的存储器,而外存指计算机的磁盘和光盘存储器。(注:内存不存app,外存中的最大app所占容量不能超过内...
  • 但在计算机组成结构中 存储器的种类很多,按其用途可分为:主存储器和辅助存储器; 主存储器又称内存储器(简称内存)。 内存又称主存,是CPU能直接寻址的存储空间,它的特点是存取速率快。内存是电脑中主要部件,...
  • IC卡分类

    2020-11-23 12:41:08
    按照其组成结构,智能卡可以分为一般存储卡、加密存储卡、CPU卡和超级智能卡。  1.存储器卡 其内嵌芯片相当于普通串行E2PROM存储器,这类卡信息存储方便,使用简单,价格便宜,很多场合可替代磁卡,但由于其本身...
  • 内存一般是由半导体器件组成,可分为RAM(随机存储器)、ROM(只读存储器)、Cache(高速缓存)。 外存又称为辅存,是指除计算机内存及CPU缓存以外的存储器,此类存储器断电后仍能保存数据。常见的外存有硬盘、光盘...
  • 大家都知道内存储器分为两大类:RAM和ROM,今天宏旺半导体就主要跟大家科普一下ROM类别下的EEPROM是指什么,它跟FLASH又有什么区别?它们各自的优缺点又是什么? ROM,即只读存储器(Read Only Memory),具有非易失性...
  • 本文主要介绍内存的基本概念以及操作系统的内存管理算法。内存的基本概念内存是计算机系统中除了处理器以外最重要的资源,...Flash内存一般采用半导体存储单元,分为只读存储器(ROM,Read Only Memory)、随机存储器...

空空如也

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半导体存储器一般分为