㈠ 存儲器有哪些主要技術指標
主存儲器的主要有以下技術指標:
1、存儲容量:在一個存儲器中可以容納的存儲單元總數、存儲空間的大小、字數、位元組數。
2、存取時間:啟動到完成一次存儲器操作所經歷的時間、主存的速度。
3、存儲周期:連續啟動兩次操作所需間隔的最小時間、主存的速度。
4、存儲器帶寬:單位時間里存儲器所存取的信息量,、數據傳輸速率技術指標。
主存儲器的性能指標主要是存儲容量、存取時間、存儲周期和存儲器帶寬。
字存儲單元即存放一個機器字的存儲單元,相應的地址稱為字地址。一個機器字可以包含數個位元組,所以一個存儲單元也可包含數個能夠單獨編址的位元組地址。
下面列出主存儲器的主要幾項技術指標:
主存儲器的主要幾項技術指標指標 含義 表現 單位 存儲容量 在一個存儲器中可以容納的存儲單元總數 存儲空間的大小 字數,位元組數 存取時間 啟動到完成一次存儲器操作所經歷的時間 主存的速度 ns 存儲周期 連續啟動兩次操作所需間隔的最小時間 主存的速度 ns 存儲器帶寬 單位時間里存儲器所存取的信息量, 數據傳輸速率技術指標 位/秒,位元組/秒 主存儲器的性能指標主要是存儲容量、存取時間和存儲周期。
存放一個機器字的存儲單元,通常稱為字存儲單元,相應的單元地址叫字地址。而存放一個位元組的單元,稱為位元組存儲單元,相應的地址稱為位元組地址。如果計算機中可編址的最小單位是字存儲單元,則該計算機稱為按字編址的計算機。如果計算機中可編址的最小單位是位元組,則該計算機稱為按位元組編址的計算機。一個機器字可以包含數個位元組,所以一個存儲單元也可以包含數個能夠單獨編址的位元組地址。例如,PDP-11系列計算機,一個16位二進制的字存儲單元可存放兩個位元組,可以按字地址定址,也可以按位元組地址定址。當用位元組地址定址時,16位的存儲單元占兩個位元組地址。
在一個存儲器中容納的存儲單元總數通常稱為該存儲器的存儲容量。存儲容量用字數或位元組數(B)來表示,如64K字,512KB,10MB。外存中為了表示更大的存儲容量,採用MB,GB,TB等單位。其中1KB=2B,1MB=2B,1GB=2B,1TB=2B。B表示位元組,一個位元組定義為8個二進制位,所以計算機中一個字的字長通常為8的倍數。存儲容量這一概念反映了存儲空間的大小。
存儲時間有稱存儲器訪問時間,是指從啟動一次存儲器操作到完成該操作所經歷的時間。具體講,從一次讀操作命令發出到該操作完成,將數據讀入數據緩沖寄存器為止所經歷的時間,即為存儲器存取時間。
存儲周期是指連續啟動兩次獨立的存儲器操作(如連續兩次讀操作)所需間隔的最小時間。通常,存儲周期略大於存儲時間,其時間單位為ns
㈡ 當今主流行存儲器介紹
儲器技術是一種不斷進步的技術,每一種新技術的出現都會使某種現存的技術走進歷史,這是因為開發新技術的初衷就是為了消除或減輕某種特定存儲器產品的不足之處。
舉例來說,快閃記憶體技術脫胎於EEPROM,它的第1個主要用途就是為了取代用於PC機BIOS的EEPROM晶元,以便方便地對這種計算機中最基本的代碼進行更新。
這樣,隨著各種專門應用不斷提出新的要求,新的存儲器技術也層出不窮,從PC機直到數字相機。本文即著眼於對現有的存儲器技術及其未來走向進行考察。
DRAM
嚴重依賴於PC的DRAM市場總是處於劇烈的振盪之中。對目前處於衰退過程中的供應商們來說,降低每比特DRAM生產成本唯一劃算的方法就是縮小DRAM晶元的尺寸。所以,製造商們就不斷地尋找可以縮小DRAM晶元尺寸的方法。
隨著市場的復甦和邊際效益的增長,供應商們會逐漸轉向使用300mm的大圓片。但現在,大多數DRAM生產商都承擔不起在300mm圓片上生產的費用。
就像石油公司都想多賣高品質汽油以獲取高額利潤一樣,DRAM生產商也正在把產品線從SDRAM換成DDR SDRAM,希望賣個高價。在DDR之後又出來一個DDR II,這是一種更先進的DRAM技術,已經受到英特爾的歡迎。出於同樣的原因,存儲器生產商們很快就會升級到DDR II技術。
同樣像石油公司不斷勘探新油田一樣,DRAM生產商也在不斷地開發新的市場,包括通信和消費電子市場在內。他們希望這樣能降低對PC市場的依存度,平穩渡過市場振盪期。
許多生產商都開始針對這些市場開發專門的DRAM產品。
不幸的是,隨著人們開始對各種模塊和伺服器進行升級,PC市場在未來仍將是DRAM應用最主要的推動力。盡管一些生產商認為通信將成為另一個主要的推動力,但根據iSuppli公司的預測,至少在2002年,通信市場在DRAM銷售中所佔的份額將仍低於2%。
生產商對消費電子市場的期望值更高。網路設備和數字電視是DRAM應用增長最迅速的領域,但與PC市場相比,其份額仍然太小了。
但是,不論是消費電子市場還是PC市場,DRAM面臨的最大挑戰都是以下需求:更高的密度、更大的帶寬、更低的功耗、更少的延遲時間以及更低的價格。因此,對DRAM生產商和用戶來說,在消費電子領域中性價比還是最主要的考慮因素。
現在已經有許多公司在開始或已經開始提供專門為各種非PC應用設計的DRAM,包括短延遲DRAM(RL-DRAM)以及各種Rambus DRAM(RDRAM)。這些專用DRAM的產量都很小,單位售價很高。因此,iSuppli相信在非PC領域內,這些專用存儲器永遠不會取代普通的SDRAM和DDR存儲器。所以,對DRAM來說,其未來屬於低價、標准、大量生產的、面向其占最大份額的PC市場的技術。
快閃記憶體和其他非易失性存儲器
目前,非易失性存儲器技術的最高水平是快閃記憶體。如同DRAM依賴於PC市場一樣,快閃記憶體也依賴於手機和機頂盒市場。由於這些設備的需求一直不夠強勁,所以快閃記憶體目前良好的銷售情況只是季節性的,今年下半年就會降下來。
但到明年上半年,手機、數字消費產品以及數字介質的需求會比較強勁,所以快閃記憶體的前景也會變得光明一些。
盡管目前非易失性存儲器中最先進的就是快閃記憶體,但技術卻並未就此停步。生產商們正在開發多種新技術,以便使快閃記憶體也擁有像DRAM和SDRAM那樣的高速、低價、壽命長等特點。
非易失性存儲器包括鐵電介質存儲器(FRAM或FeRAM)、磁介質存儲器(MRAM)、奧弗辛斯基效應一致性存儲器(OUM)以及聚合物存儲器(PFRAM),對數據處理來說,它們都很有前途,因為它們突破了SRAM、DRAM以及快閃記憶體的局限性。
每種技術都有自己的目標市場,iSuppli公司將在下面逐一進行分析。
FRAM
FRAM是下一代的非易失性存儲器技術,運行能耗低,在斷電後能長期保存數據。它綜合了RAM高速讀寫和ROM長期保存數據的特點。
這項技術利用了鐵電材料可保存信息的特點,使用工業標準的CMOS半導體存儲器製造工藝來生產,直到近日才研發成功。但是,FRAM的壽命是有限的,而其讀取是破壞性的,就是說一旦進行讀取,FRAM中存儲的數據就消失了。
MRAM
MRAM是非易失性的存儲器,速度比DRAM還快。在實驗室中,MRAM的寫入時間可低至2.3ns。
MRAM擁有無限次的讀寫能力,並且功耗極低,可實現瞬間開關機並能延長便攜機的電池使用時間。而且,MRAM的電路比普通存儲器還簡單,整個晶元只需一條讀出電路。
但就生產成本來看,MRAM比SRAM、DRAM及快閃記憶體都高得多。
OUM
OUM是一種非易失性存儲器,可以替代低功耗的快閃記憶體。它擁有很長的讀寫操作壽命,並且比快閃記憶體更易集成。OUM存儲單元的密度極高,讀取操作完全安全,只需極低的電壓和功率即可工作,同現有邏輯電路的集成也相當簡單。用OUM單元製作的存儲器大約可寫入10億次,這使它成為便攜設備中大容量存儲器的理想替代品。
但是,OUM有一定的使用壽命,長期使用會出一些可靠性問題。
PFRAM
PFRAM是一種塑料的、基於聚合物的非易失性存儲器,通過三維堆疊技術可以得到很高的密度,但它的讀寫操作壽命有限。
PFRAM可能會替代快閃記憶體,並且其成本只有NOR型快閃記憶體的10%左右。塑料存儲器的存儲潛力也相當巨大。
今後,生產聚合物存儲器可能會變得像印照片一樣簡單,但今年才剛剛開始對這種存儲器的生產工藝進行研發。PFRAM的讀寫次數也有限,並且其讀取也是破壞性的,就像FRAM一樣。
總之,存儲器技術將會繼續發展,以滿足不同的應用需求。就PC市場來說,更高密度、更大帶寬、更低功耗、更短延遲時間、更低成本的主流DRAM技術將是不二之選。
而在非易失性存儲器領域,供應商們正在研究快閃記憶體之外的各種技術,以便滿足不同應用的需求,而這些技術各有優劣。
㈢ 存儲器的原理是什麼
存儲器講述工作原理及作用
介紹
存儲器(Memory)是現代信息技術中用於保存信息的記憶設備。其概念很廣,有很多層次,在數字系統中,只要能保存二進制數據的都可以是存儲器;在集成電路中,一個沒有實物形式的具有存儲功能的電路也叫存儲器,如RAM、FIFO等;在系統中,具有實物形式的存儲設備也叫存儲器,如內存條、TF卡等。計算機中全部信息,包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。它根據控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器,計算機才有記憶功能,才能保證正常工作。計算機中的存儲器按用途存儲器可分為主存儲器(內存)和輔助存儲器(外存),也有分為外部存儲器和內部存儲器的分類方法。外存通常是磁性介質或光碟等,能長期保存信息。內存指主板上的存儲部件,用來存放當前正在執行的數據和程序,但僅用於暫時存放程序和數據,關閉電源或斷電,數據會丟失。
2.按存取方式分類
(1)隨機存儲器(RAM):如果存儲器中任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間與存儲單元的物理位置無關,則這種存儲器稱為隨機存儲器(RAM)。RAM主要用來存放各種輸入/輸出的程序、數據、中間運算結果以及存放與外界交換的信息和做堆棧用。隨機存儲器主要充當高速緩沖存儲器和主存儲器。
(2)串列訪問存儲器(SAS):如果存儲器只能按某種順序來存取,也就是說,存取時間與存儲單元的物理位置有關,則這種存儲器稱為串列訪問存儲器。串列存儲器又可分為順序存取存儲器(SAM)和直接存取存儲器(DAM)。順序存取存儲器是完全的串列訪問存儲器,如磁帶,信息以順序的方式從存儲介質的始端開始寫入(或讀出);直接存取存儲器是部分串列訪問存儲器,如磁碟存儲器,它介於順序存取和隨機存取之間。
(3)只讀存儲器(ROM):只讀存儲器是一種對其內容只能讀不能寫入的存儲器,即預先一次寫入的存儲器。通常用來存放固定不變的信息。如經常用作微程序控制存儲器。目前已有可重寫的只讀存儲器。常見的有掩模ROM(MROM),可擦除可編程ROM(EPROM),電可擦除可編程ROM(EEPROM).ROM的電路比RAM的簡單、集成度高,成本低,且是一種非易失性存儲器,計算機常把一些管理、監控程序、成熟的用戶程序放在ROM中。
3.按信息的可保存性分類
非永久記憶的存儲器:斷電後信息就消失的存儲器,如半導體讀/寫存儲器RAM。
永久性記憶的存儲器:斷電後仍能保存信息的存儲器,如磁性材料做成的存儲器以及半導體ROM。
4.按在計算機系統中的作用分
根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級存儲器體系結構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。
能力影響
從寫命令轉換到讀命令,在某個時間訪問某個地址,以及刷新數據等操作都要求數據匯流排在一定時間內保持休止狀態,這樣就不能充分利用存儲器通道。此外,寬並行匯流排和DRAM內核預取都經常導致不必要的大數據量存取。在指定的時間段內,存儲器控制器能存取的有用數據稱為有效數據速率,這很大程度上取決於系統的特定應用。有效數據速率隨著時間而變化,常低於峰值數據速率。在某些系統中,有效數據速率可下降到峰值速率的10%以下。
通常,這些系統受益於那些能產生更高有效數據速率的存儲器技術的變化。在CPU方面存在類似的現象,最近幾年諸如AMD和 TRANSMETA等公司已經指出,在測量基於CPU的系統的性能時,時鍾頻率不是唯一的要素。存儲器技術已經很成熟,峰值速率和有效數據速率或許並不比以前匹配的更好。盡管峰值速率依然是存儲器技術最重要的參數之一,但其他結構參數也可以極大地影響存儲器系統的性能。
影響有效數據速率的參數
有幾類影響有效數據速率的參數,其一是導致數據匯流排進入若干周期的停止狀態。在這類參數中,匯流排轉換、行周期時間、CAS延時以及RAS到CAS的延時(tRCD)引發系統結構中的大部分延遲問題。
匯流排轉換本身會在數據通道上產生非常長的停止時間。以GDDR3系統為例,該系統對存儲器的開放頁不斷寫入數據。在這期間,存儲器系統的有效數據速率與其峰值速率相當。不過,假設100個時鍾周期中,存儲器控制器從讀轉換到寫。由於這個轉換需要6個時鍾周期,有效的數據速率下降到峰值速率的 94%。在這100個時鍾周期中,如果存儲器控制器將匯流排從寫轉換到讀的話,將會丟失更多的時鍾周期。這種存儲器技術在從寫轉換到讀時需要15個空閑周期,這會將有效數據速率進一步降低到峰值速率的79%。表1顯示出針幾種高性能存儲器技術類似的計算結果。
顯然,所有的存儲器技術並不相同。需要很多匯流排轉換的系統設計師可以選用諸如XDR、RDRAM或者DDR2這些更高效的技術來提升性能。另一方面,如果系統能將處理事務分組成非常長的讀寫序列,那麼匯流排轉換對有效帶寬的影響最小。不過,其他的增加延遲現象,例如庫(bank)沖突會降低有效帶寬,對性能產生負面影響。
DRAM技術要求庫的頁或行在存取之前開放。一旦開放,在一個最小周期時間,即行周期時間(tRC)結束之前,同一個庫中的不同頁不能開放。對存儲器開放庫的不同頁存取被稱為分頁遺漏,這會導致與任何tRC間隔未滿足部分相關的延遲。對於還沒有開放足夠周期以滿足tRC間隙的庫而言,分頁遺漏被稱為庫沖突。而tRC決定了庫沖突延遲時間的長短,在給定的DRAM上可用的庫數量直接影響庫沖突產生的頻率。
大多數存儲器技術有4個或者8個庫,在數十個時鍾周期具有tRC值。在隨機負載情況下,那些具有8個庫的內核比具有4個庫的內核所發生的庫沖突更少。盡管tRC與庫數量之間的相互影響很復雜,但是其累計影響可用多種方法量化。
存儲器讀事務處理
考慮三種簡單的存儲器讀事務處理情況。第一種情況,存儲器控制器發出每個事務處理,該事務處理與前一個事務處理產生一個庫沖突。控制器必須在打開一個頁和打開後續頁之間等待一個tRC時間,這樣增加了與頁循環相關的最大延遲時間。在這種情況下的有效數據速率很大程度上決定於I/O,並主要受限於DRAM內核電路。最大的庫沖突頻率將有效帶寬削減到當前最高端存儲器技術峰值的20%到30%。
在第二種情況下,每個事務處理都以隨機產生的地址為目標。此時,產生庫沖突的機會取決於很多因素,包括tRC和存儲器內核中庫數量之間的相互作用。tRC值越小,開放頁循環地越快,導致庫沖突的損失越小。此外,存儲器技術具有的庫越多,隨機地址存取庫沖突的機率就越小。
第三種情況,每個事務處理就是一次頁命中,在開放頁中定址不同的列地址。控制器不必訪問關閉頁,允許完全利用匯流排,這樣就得到一種理想的情況,即有效數據速率等於峰值速率。
第一種和第三種情況都涉及到簡單的計算,隨機情況受其他的特性影響,這些特性沒有包括在DRAM或者存儲器介面中。存儲器控制器仲裁和排隊會極大地改善庫沖突頻率,因為更有可能出現不產生沖突的事務處理,而不是那些導致庫沖突的事務處理。
然而,增加存儲器隊列深度未必增加不同存儲器技術之間的相對有效數據速率。例如,即使增加存儲器控制隊列深度,XDR的有效數據速率也比 GDDR3高20%。存在這種增量主要是因為XDR具有更高的庫數量以及更低的tRC值。一般而言,更短的tRC間隔、更多的庫數量以及更大的控制器隊列能產生更高的有效帶寬。
實際上,很多效率限制現象是與行存取粒度相關的問題。tRC約束本質上要求存儲器控制器從新開放的行中存取一定量的數據,以確保數據管線保持充滿。事實上,為保持數據匯流排無中斷地運行,在開放一個行之後,只須讀取很少量的數據,即使不需要額外的數據。
另外一種減少存儲器系統有效帶寬的主要特性被歸類到列存取粒度范疇,它規定了每次讀寫操作必須傳輸的數據量。與之相反,行存取粒度規定每個行激活(一般指每個RAS的CAS操作)需要多少單獨的讀寫操作。列存取粒度對有效數據速率具有不易於量化的巨大影響。因為它規定一個讀或寫操作中需要傳輸的最小數據量,列存取粒度給那些一次只需要很少數據量的系統帶來了問題。例如,一個需要來自兩列各8位元組的16位元組存取粒度系統,必須讀取總共32位元組以存取兩個位置。因為只需要32個位元組中的16個位元組,系統的有效數據速率降低到峰值速率的50%。匯流排帶寬和脈沖時間長度這兩個結構參數規定了存儲器系統的存取粒度。
匯流排帶寬是指連接存儲器控制器和存儲器件之間的數據線數量。它設定最小的存取粒度,因為對於一個指定的存儲器事務處理,每條數據線必須至少傳遞一個數據位。而脈沖時間長度則規定對於指定的事務處理,每條數據線必須傳遞的位數量。每個事務處理中的每條數據線只傳一個數據位的存儲技術,其脈沖時間長度為1。總的列存取粒度很簡單:列存取粒度=匯流排寬度×脈沖時間長度。
很多系統架構僅僅通過增加DRAM器件和存儲匯流排帶寬就能增加存儲系統的可用帶寬。畢竟,如果4個400MHz數據速率的連接可實現 1.6GHz的總峰值帶寬,那麼8個連接將得到3.2GHz。增加一個DRAM器件,電路板上的連線以及ASIC的管腳就會增多,總峰值帶寬相應地倍增。
首要的是,架構師希望完全利用峰值帶寬,這已經達到他們通過物理設計存儲器匯流排所能達到的最大值。具有256位甚或512位存儲匯流排的圖形控制器已並不鮮見,這種控制器需要1,000個,甚至更多的管腳。封裝設計師、ASIC底層規劃工程師以及電路板設計工程師不能找到採用便宜的、商業上可行的方法來對這么多信號進行布線的矽片區域。僅僅增加匯流排寬度來獲得更高的峰值數據速率,會導致因為列存取粒度限制而降低有效帶寬。
假設某個特定存儲技術的脈沖時間長度等於1,對於一個存儲器處理,512位寬系統的存取粒度為512位(或者64位元組)。如果控制器只需要一小段數據,那麼剩下的數據就被浪費掉,這就降低了系統的有效數據速率。例如,只需要存儲系統32位元組數據的控制器將浪費剩餘的32位元組,進而導致有效的數據速率等於50%的峰值速率。這些計算都假定脈沖時間長度為1。隨著存儲器介面數據速率增加的趨勢,大多數新技術的最低脈沖時間長度都大於1。
選擇技巧
存儲器的類型將決定整個嵌入式系統的操作和性能,因此存儲器的選擇是一個非常重要的決策。無論系統是採用電池供電還是由市電供電,應用需求將決定存儲器的類型(易失性或非易失性)以及使用目的(存儲代碼、數據或者兩者兼有)。另外,在選擇過程中,存儲器的尺寸和成本也是需要考慮的重要因素。對於較小的系統,微控制器自帶的存儲器就有可能滿足系統要求,而較大的系統可能要求增加外部存儲器。為嵌入式系統選擇存儲器類型時,需要考慮一些設計參數,包括微控制器的選擇、電壓范圍、電池壽命、讀寫速度、存儲器尺寸、存儲器的特性、擦除/寫入的耐久性以及系統總成本。
選擇存儲器時應遵循的基本原則
1、內部存儲器與外部存儲器
一般情況下,當確定了存儲程序代碼和數據所需要的存儲空間之後,設計工程師將決定是採用內部存儲器還是外部存儲器。通常情況下,內部存儲器的性價比最高但靈活性最低,因此設計工程師必須確定對存儲的需求將來是否會增長,以及是否有某種途徑可以升級到代碼空間更大的微控制器。基於成本考慮,人們通常選擇能滿足應用要求的存儲器容量最小的微控制器,因此在預測代碼規模的時候要必須特別小心,因為代碼規模增大可能要求更換微控制器。目前市場上存在各種規模的外部存儲器器件,我們很容易通過增加存儲器來適應代碼規模的增加。有時這意味著以封裝尺寸相同但容量更大的存儲器替代現有的存儲器,或者在匯流排上增加存儲器。即使微控制器帶有內部存儲器,也可以通過增加外部串列EEPROM或快閃記憶體來滿足系統對非易失性存儲器的需求。
2、引導存儲器
在較大的微控制器系統或基於處理器的系統中,設計工程師可以利用引導代碼進行初始化。應用本身通常決定了是否需要引導代碼,以及是否需要專門的引導存儲器。例如,如果沒有外部的定址匯流排或串列引導介面,通常使用內部存儲器,而不需要專門的引導器件。但在一些沒有內部程序存儲器的系統中,初始化是操作代碼的一部分,因此所有代碼都將駐留在同一個外部程序存儲器中。某些微控制器既有內部存儲器也有外部定址匯流排,在這種情況下,引導代碼將駐留在內部存儲器中,而操作代碼在外部存儲器中。這很可能是最安全的方法,因為改變操作代碼時不會出現意外地修改引導代碼。在所有情況下,引導存儲器都必須是非易失性存儲器。
可以使用任何類型的存儲器來滿足嵌入式系統的要求,但終端應用和總成本要求通常是影響我們做出決策的主要因素。有時,把幾個類型的存儲器結合起來使用能更好地滿足應用系統的要求。例如,一些PDA設計同時使用易失性存儲器和非易失性存儲器作為程序存儲器和數據存儲器。把永久的程序保存在非易失性ROM中,而把由用戶下載的程序和數據存儲在有電池支持的易失性DRAM中。不管選擇哪種存儲器類型,在確定將被用於最終應用系統的存儲器之前,設計工程師必須仔細折中考慮各種設計因素。
㈣ 分布式存儲技術有哪些
中央存儲技術現已發展非常成熟。但是同時,新的問題也出現了,中心化的網路很容易擁擠,數據很容易被濫用。傳統的數據傳輸方式是由客戶端向雲伺服器傳輸,由伺服器向客戶端下載。而分布式存儲系統QKFile是從客戶端傳送到 N個節點,然後從這些節點就近下載到客戶端內部,因此傳輸速度非常快。對比中心協議的特點是上傳、下載速度快,能夠有效地聚集空閑存儲資源,並能大大降低存儲成本。
在節點數量不斷增加的情況下,QKFile市場趨勢開始突出,未來用戶數量將呈指數增長。分布式存儲在未來會有很多應用場景,如數據存儲,文件傳輸,網路視頻,社會媒體和去中心化交易等。網際網路的控制權越來越集中在少數幾個大型技術公司的手中,它的網路被去中心化,就像分布式存儲一樣,總是以社區為中心,面向用戶,而分布式存儲就是實現信息技術和未來網際網路功能的遠景。有了分布式存儲,我們可以創造出更加自由、創新和民主的網路體驗。是時候把網際網路推向新階段了。
作為今年非常受歡迎的明星項目,關於QKFile的未來發展會推動互聯網的進步,給整個市場帶來巨大好處。分布式存儲是基於網際網路的基礎結構產生的,區塊鏈分布式存儲與人工智慧、大數據等有疊加作用。對今天的中心存儲是一個巨大的補充,分布式時代的到來並不是要取代現在的中心互聯網,而是要使未來的數據存儲發展得更好,給整個市場生態帶來不可想像的活力。先看共識,後看應用,QKFile創建了一個基礎設施平台,就像阿里雲,阿里雲上面是做游戲的做電商的視頻網站,這就叫應用層,現階段,在性能上,坦白說,與傳統的雲存儲相比,沒有什麼競爭力。不過另一方面來說,一個新型的去中心化存儲的信任環境式非常重要的,在此環境下,自然可以衍生出許多相關應用,市場潛力非常大。
雖然QKFile離真正的商用還有很大的距離,首先QKFile的經濟模型還沒有定論,其次QKFile需要集中精力發展分布式存儲、商業邏輯和 web3.0,只有打通分布式存儲賽道,才有實力引領整個行業發展,人們認識到了中心化存儲的弊端,還有許多企業開始接受分布式存儲模式,即分布式存儲 DAPP應用觸達用戶。所以QKFile將來肯定會有更多的商業應用。創建超本地高效存儲方式的能力。當用戶希望將數據存儲在QKFile網路上時,他們就可以擺脫巨大的集中存儲和地理位置的限制,用戶可以看到在線存儲的礦工及其市場價格,礦工之間相互競爭以贏得存儲合約。使用者挑選有競爭力的礦工,交易完成,用戶發送數據,然後礦工存儲數據,礦工必須證明數據的正確存儲才能得到QKFile獎勵。在網路中,通過密碼證明來驗證數據的存儲安全性。采礦者通過新區塊鏈向網路提交其儲存證明。通過網路發布的新區塊鏈驗證,只有正確的區塊鏈才能被接受,經過一段時間,礦工們就可以獲得交易存儲費用,並有機會得到區塊鏈獎勵。數據就在更需要它的地方傳播了,旋轉數據就在地球范圍內流動了,數據的獲取就不斷優化了,從小的礦機到大的數據中心,所有人都可以通過共同努力,為人類信息社會的建設奠定新的基礎,並從中獲益。
㈤ 存儲技術發展歷史
最早的外置存儲器可以追溯到19世紀末。為了解決人口普查的需要,霍列瑞斯首先把穿孔紙帶改造成穿孔卡片。
他把每個人所有的調查項目依次排列於一張卡片,然後根據調查結果在相應項目的位置上打孔。在以後的計算機系統里,用穿孔卡片輸入數據的方法一直沿用到20世紀70年代,數據處理也發展成為電腦的主要功能之一。
2、磁帶
UNIVAC-I第一次採用磁帶機作外存儲器,首先用奇偶校驗方法和雙重運算線路來提高系統的可靠性,並最先進行了自動編程的試驗。此時這個磁帶長達1200英寸、包含8個磁軌,每英寸可存儲128bits,每秒可記錄12800個字元,容量也達到史無前例的184KB。從 此之後,磁帶經歷了迅速發展,後來廣泛應用了錄音、影像領域。
3、軟盤(見過這玩意的一定是80後)
1967年 IBM公司推出世界上第一張「軟盤」,直徑32英寸。隨著技術的發展,軟盤的尺寸一直在減小,容量也在不斷提升,大小從8英寸,減到到5.25英寸軟盤,以及到後來的3.5英寸軟盤,容量卻從最早的81KB到後來的1.44MB。在80-90年代3.5英寸軟盤達到了巔峰。直到CD-ROM、USB存儲設備出現後,軟盤銷量才逐漸下滑。
4、CD
CD也就是我們常說的光碟、光碟,誕生於1982年,最早用於數字音頻存儲。1985年,飛利浦和索尼將其引入PC,當時稱之為CD-ROM(只 讀),後來又發展成CD-R(可讀)。因為聲頻CD的巨大成功,今天這種媒體的用途已經擴大到進行數據儲存,目的是數據存檔和傳遞。
5、磁碟
第一台磁碟驅動器是由IBM於1956年生產,可存儲5MB數據,總共使用了50個24英寸碟片。到1973年,IBM推出第一個現代「溫徹斯特」磁碟驅動器3340,使用了密封組件、潤滑主軸和小質量磁頭。此後磁碟的容量一度提升MB到GB再到TB。
6、DVD
數字多功能光碟,簡稱DVD,是一種光碟存儲器。起源於上世紀60年代,荷蘭飛利浦公司的研究人員開始使用激光光束進行記錄和重放信息的研究。1972年,他們的研究獲得了成功,1978年投放市場。最初的產品就是大家所熟知的激光視盤(LD,Laser Vision Disc)系統。它們的直徑多是120毫米左右。容量目前最大可到17.08GB。
7、快閃記憶體
淺談存儲器的進化歷程
快閃記憶體(Flash Memory)是一種長壽命的非易失性(在斷電情況下仍能保持所存儲的數據信+息)的存儲器。包含U盤、SD卡、CF卡、記憶棒等等種類。在1984年,東芝公司的發明人舛岡富士雄首先提出了快速快閃記憶體存儲器(此處簡稱快閃記憶體)的概念。與傳統電腦內存不同,快閃記憶體的特點是非易失性(也就是所存儲的數據在主機掉電後不會丟失),其記錄速度也非常快。Intel是世界上第一個生產快閃記憶體並將其投放市場的公司。到目前為止快閃記憶體形態多樣,存儲容量也不斷擴展到256GB甚至更高。
隨著存儲器的更新換代,存儲容量越來越大,讀寫速度也越來越快,企業級硬碟單盤容量已經達到10TB以上,目前使用的SSD固態硬碟,讀速度達:3000+MB/s,寫速度達:1700MB/s,用起來美滋滋啊。
㈥ 存儲晶元的組成
存儲體由哪些組成
存儲體由許多的存儲單元組成,每個存儲單元裡面又包含若干個存儲元件,每個存儲元件可以存儲一位二進制數0/1。
存儲單元:
存儲單元表示存儲二進制代碼的容器,一個存儲單元可以存儲一連串的二進制代碼,這串二進制代碼被稱為一個存儲字,代碼的位數為存儲字長。
在存儲體中,存儲單元是有編號的,這些編號稱為存儲單元的地址號。而存儲單元地址的分配有兩種方式,分別是大端、大尾方式、小端、小尾方式。
存儲單元是按地址尋訪的,這些地址同樣都是二進制的形式。
MAR
MAR叫做存儲地址寄存器,保存的是存儲單元的地址,其位數反映了存儲單元的個數。
用個例子來說明下:
比如有32個存儲單元,而存儲單元的地址是用二進制來表示的,那麼5位二進制數就可以32個存儲單元。那麼,MAR的位數就是5位。
在實際運用中,我們 知道了MAR的位數,存儲單元的個數也可以知道了。
MDR
MDR表示存儲數據寄存器,其位數反映存儲字長。
MDR存放的是從存儲元件讀出,或者要寫入某存儲元件的數據(二進制數)。
如果MDR=16,,每個存儲單元進行訪問的時候,數據是16位,那麼存儲字長就是16位。
主存儲器和CPU的工作原理
在現代計算中,要想完成一個完整的讀取操作,CPU中的控制器要給主存發送一系列的控制信號(讀寫命令、地址解碼或者發送驅動信號等等)。
說明:
1.主存由半導體元件和電容器件組成。
2.驅動器、解碼器、讀寫電路均位於主存儲晶元中。
3.MAR、MDR位於CPU的內部晶元中
4.存儲晶元和CPU晶元通過系統匯流排(數據匯流排、系統匯流排)連接。
㈦ 幾種新型非易失性存儲器
關鍵詞: 非易失性存儲器;FeRAM;MRAM;OUM引言更高密度、更大帶寬、更低功耗、更短延遲時問、更低成本和更高可靠性是存儲器設計和製造者追求的永恆目標。根據這一目標,人們研究各種存儲技術,以滿足應用的需求。本文對目前幾種比較有競爭力和發展潛力的新型非易失性存儲器做了一個簡單的介紹。
圖1 MTJ元件結構示意圖鐵電存儲器(FeRAM)
鐵電存儲器是一種在斷電時不會丟失內容的非易失存儲器,具有高速、高密度、低功耗和抗輻射等優點。
當前應用於存儲器的鐵電材料主要有鈣鈦礦結構系列,包括PbZr1-xTixO3,SrBi2Ti2O9和Bi4-xLaxTi3O12等。鐵電存儲器的存儲原理是基於鐵電材料的高介電常數和鐵電極化特性,按工作模式可以分為破壞性讀出(DRO)和非破壞性讀出(NDRO)。DRO模式是利用鐵電薄膜的電容效應,以鐵電薄膜電容取代常規的存儲電荷的電容,利用鐵電薄膜的極化反轉來實現數據的寫入與讀取。鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)就是基於DRO工作模式。這種破壞性的讀出後需重新寫入數據,所以FeRAM在信息讀取過程中伴隨著大量的擦除/重寫的操作。隨著不斷地極化反轉,此類FeRAM會發生疲勞失效等可靠性問題。目前,市場上的鐵電存儲器全部都是採用這種工作模式。
㈧ 目前有哪些主流存儲技術
存儲區域網路 (Storage Area Network, SAN)是一種連接外接存儲設備和伺服器的架構。人們採用包括光纖通道技術、磁碟陣列、磁帶櫃、光碟櫃(en)的各種技術進行實現。該架構的特點是,連接到伺服器的存儲設備,將被操作系統視為直接連接的存儲設備(英語:Direct-attached_storage)。盡管SAN的復雜度和價格已經下降,但目前在大型企業級存儲方案(英語:Enterprise_storage)以外還應用不甚廣泛。
與SAN相比較,網路儲存設備(NAS, Network Attached Storage)使用的是基於文件的通信協議,例如NFS或SMB/CIFS通信協議就被明確滴定義為遠程存儲設備,計算機請求訪問的是抽象文件的一段內容,而非對磁碟進行的塊設備操作。
㈨ 目前有哪些主流存儲技術
1、直接附加存儲(DAS)
特點是:硬體的堆疊,存儲操作依賴於伺服器,不帶有存儲操作系統。應用環境特殊。數據處理和傳輸能力較低;伺服器出現宕機時,波及到存儲數據,使其無法使用。
2、網路附加存儲(NAS)
通過網路介面與網路直接相連,訪問。存儲設備類似於專用的文件伺服器,提供文件系統功能,降低設備的成本。優化了系統硬軟體體系結構。以數據為中心,存儲設備與伺服器分離,其存儲設備在功能上完全獨立。支持多種TCPIP網路協議。
3、存儲區域網路SAN
通過專用交換機將磁碟陣列與伺服器連接。採用塊(block)級別存儲最大特點是將存儲設備從做乙太網中分離了出來,成為獨立的存儲區域網路SAN的系統結構。
(9)新存儲器技術擴展閱讀:
有效利用網路存儲技術是任何數據存儲管理策略的重要組成部分,僅僅依靠硬碟、JBOD和其它類型的本地存儲是不足以保護關鍵業務數據的完整性的,網路存儲在這個時候真正顯示出巨大的威力,它不僅可以容納由伺服器產生的業務數據,還可以容納由PC端產生的數據,並為數據提供良好的保護。
許多網路存儲廠商都提供了合作夥伴計劃,包括惠普、EMC、戴爾、IBM和NetApp等公司,但最重要的是要了解組成存儲網路的每一種技術,如NAS網關,光纖通道SAN,RAID陣列等。
㈩ 存儲器有哪些主要的技術指目前達到什麼水平
摘要 存儲容量和存取時間