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新存储器技术

发布时间: 2022-07-29 15:03:54

存储器有哪些主要技术指标

主存储器的主要有以下技术指标:
1、存储容量:在一个存储器中可以容纳的存储单元总数、存储空间的大小、字数、字节数。
2、存取时间:启动到完成一次存储器操作所经历的时间、主存的速度。
3、存储周期:连续启动两次操作所需间隔的最小时间、主存的速度。
4、存储器带宽:单位时间里存储器所存取的信息量,、数据传输速率技术指标。
主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周期和存储器带宽。
字存储单元即存放一个机器字的存储单元,相应的地址称为字地址。一个机器字可以包含数个字节,所以一个存储单元也可包含数个能够单独编址的字节地址。
下面列出主存储器的主要几项技术指标:
主存储器的主要几项技术指标指标 含义 表现 单位 存储容量 在一个存储器中可以容纳的存储单元总数 存储空间的大小 字数,字节数 存取时间 启动到完成一次存储器操作所经历的时间 主存的速度 ns 存储周期 连续启动两次操作所需间隔的最小时间 主存的速度 ns 存储器带宽 单位时间里存储器所存取的信息量, 数据传输速率技术指标 位/秒,字节/秒 主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间和存储周期。
存放一个机器字的存储单元,通常称为字存储单元,相应的单元地址叫字地址。而存放一个字节的单元,称为字节存储单元,相应的地址称为字节地址。如果计算机中可编址的最小单位是字存储单元,则该计算机称为按字编址的计算机。如果计算机中可编址的最小单位是字节,则该计算机称为按字节编址的计算机。一个机器字可以包含数个字节,所以一个存储单元也可以包含数个能够单独编址的字节地址。例如,PDP-11系列计算机,一个16位二进制的字存储单元可存放两个字节,可以按字地址寻址,也可以按字节地址寻址。当用字节地址寻址时,16位的存储单元占两个字节地址。
在一个存储器中容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。存储容量用字数或字节数(B)来表示,如64K字,512KB,10MB。外存中为了表示更大的存储容量,采用MB,GB,TB等单位。其中1KB=2B,1MB=2B,1GB=2B,1TB=2B。B表示字节,一个字节定义为8个二进制位,所以计算机中一个字的字长通常为8的倍数。存储容量这一概念反映了存储空间的大小。
存储时间有称存储器访问时间,是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。具体讲,从一次读操作命令发出到该操作完成,将数据读入数据缓冲寄存器为止所经历的时间,即为存储器存取时间。
存储周期是指连续启动两次独立的存储器操作(如连续两次读操作)所需间隔的最小时间。通常,存储周期略大于存储时间,其时间单位为ns

㈡ 当今主流行存储器介绍

储器技术是一种不断进步的技术,每一种新技术的出现都会使某种现存的技术走进历史,这是因为开发新技术的初衷就是为了消除或减轻某种特定存储器产品的不足之处。

举例来说,闪存技术脱胎于EEPROM,它的第1个主要用途就是为了取代用于PC机BIOS的EEPROM芯片,以便方便地对这种计算机中最基本的代码进行更新。

这样,随着各种专门应用不断提出新的要求,新的存储器技术也层出不穷,从PC机直到数字相机。本文即着眼于对现有的存储器技术及其未来走向进行考察。

DRAM

严重依赖于PC的DRAM市场总是处于剧烈的振荡之中。对目前处于衰退过程中的供应商们来说,降低每比特DRAM生产成本唯一划算的方法就是缩小DRAM芯片的尺寸。所以,制造商们就不断地寻找可以缩小DRAM芯片尺寸的方法。

随着市场的复苏和边际效益的增长,供应商们会逐渐转向使用300mm的大圆片。但现在,大多数DRAM生产商都承担不起在300mm圆片上生产的费用。

就像石油公司都想多卖高品质汽油以获取高额利润一样,DRAM生产商也正在把产品线从SDRAM换成DDR SDRAM,希望卖个高价。在DDR之后又出来一个DDR II,这是一种更先进的DRAM技术,已经受到英特尔的欢迎。出于同样的原因,存储器生产商们很快就会升级到DDR II技术。

同样像石油公司不断勘探新油田一样,DRAM生产商也在不断地开发新的市场,包括通信和消费电子市场在内。他们希望这样能降低对PC市场的依存度,平稳渡过市场振荡期。

许多生产商都开始针对这些市场开发专门的DRAM产品。

不幸的是,随着人们开始对各种模块和服务器进行升级,PC市场在未来仍将是DRAM应用最主要的推动力。尽管一些生产商认为通信将成为另一个主要的推动力,但根据iSuppli公司的预测,至少在2002年,通信市场在DRAM销售中所占的份额将仍低于2%。

生产商对消费电子市场的期望值更高。网络设备和数字电视是DRAM应用增长最迅速的领域,但与PC市场相比,其份额仍然太小了。

但是,不论是消费电子市场还是PC市场,DRAM面临的最大挑战都是以下需求:更高的密度、更大的带宽、更低的功耗、更少的延迟时间以及更低的价格。因此,对DRAM生产商和用户来说,在消费电子领域中性价比还是最主要的考虑因素。

现在已经有许多公司在开始或已经开始提供专门为各种非PC应用设计的DRAM,包括短延迟DRAM(RL-DRAM)以及各种Rambus DRAM(RDRAM)。这些专用DRAM的产量都很小,单位售价很高。因此,iSuppli相信在非PC领域内,这些专用存储器永远不会取代普通的SDRAM和DDR存储器。所以,对DRAM来说,其未来属于低价、标准、大量生产的、面向其占最大份额的PC市场的技术。

闪存和其他非易失性存储器

目前,非易失性存储器技术的最高水平是闪存。如同DRAM依赖于PC市场一样,闪存也依赖于手机和机顶盒市场。由于这些设备的需求一直不够强劲,所以闪存目前良好的销售情况只是季节性的,今年下半年就会降下来。

但到明年上半年,手机、数字消费产品以及数字介质的需求会比较强劲,所以闪存的前景也会变得光明一些。

尽管目前非易失性存储器中最先进的就是闪存,但技术却并未就此停步。生产商们正在开发多种新技术,以便使闪存也拥有像DRAM和SDRAM那样的高速、低价、寿命长等特点。

非易失性存储器包括铁电介质存储器(FRAM或FeRAM)、磁介质存储器(MRAM)、奥弗辛斯基效应一致性存储器(OUM)以及聚合物存储器(PFRAM),对数据处理来说,它们都很有前途,因为它们突破了SRAM、DRAM以及闪存的局限性。

每种技术都有自己的目标市场,iSuppli公司将在下面逐一进行分析。

FRAM

FRAM是下一代的非易失性存储器技术,运行能耗低,在断电后能长期保存数据。它综合了RAM高速读写和ROM长期保存数据的特点。

这项技术利用了铁电材料可保存信息的特点,使用工业标准的CMOS半导体存储器制造工艺来生产,直到近日才研发成功。但是,FRAM的寿命是有限的,而其读取是破坏性的,就是说一旦进行读取,FRAM中存储的数据就消失了。

MRAM

MRAM是非易失性的存储器,速度比DRAM还快。在实验室中,MRAM的写入时间可低至2.3ns。

MRAM拥有无限次的读写能力,并且功耗极低,可实现瞬间开关机并能延长便携机的电池使用时间。而且,MRAM的电路比普通存储器还简单,整个芯片只需一条读出电路。

但就生产成本来看,MRAM比SRAM、DRAM及闪存都高得多。

OUM

OUM是一种非易失性存储器,可以替代低功耗的闪存。它拥有很长的读写操作寿命,并且比闪存更易集成。OUM存储单元的密度极高,读取操作完全安全,只需极低的电压和功率即可工作,同现有逻辑电路的集成也相当简单。用OUM单元制作的存储器大约可写入10亿次,这使它成为便携设备中大容量存储器的理想替代品。

但是,OUM有一定的使用寿命,长期使用会出一些可靠性问题。

PFRAM

PFRAM是一种塑料的、基于聚合物的非易失性存储器,通过三维堆叠技术可以得到很高的密度,但它的读写操作寿命有限。

PFRAM可能会替代闪存,并且其成本只有NOR型闪存的10%左右。塑料存储器的存储潜力也相当巨大。

今后,生产聚合物存储器可能会变得像印照片一样简单,但今年才刚刚开始对这种存储器的生产工艺进行研发。PFRAM的读写次数也有限,并且其读取也是破坏性的,就像FRAM一样。

总之,存储器技术将会继续发展,以满足不同的应用需求。就PC市场来说,更高密度、更大带宽、更低功耗、更短延迟时间、更低成本的主流DRAM技术将是不二之选。

而在非易失性存储器领域,供应商们正在研究闪存之外的各种技术,以便满足不同应用的需求,而这些技术各有优劣。

㈢ 存储器的原理是什么

存储器讲述工作原理及作用

介绍

存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。其概念很广,有很多层次,在数字系统中,只要能保存二进制数据的都可以是存储器;在集成电路中,一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器,如RAM、FIFO等;在系统中,具有实物形式的存储设备也叫存储器,如内存条、TF卡等。计算机中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。计算机中的存储器按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存),也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光盘等,能长期保存信息。内存指主板上的存储部件,用来存放当前正在执行的数据和程序,但仅用于暂时存放程序和数据,关闭电源或断电,数据会丢失。

2.按存取方式分类

(1)随机存储器(RAM):如果存储器中任何存储单元的内容都能被随机存取,且存取时间与存储单元的物理位置无关,则这种存储器称为随机存储器(RAM)。RAM主要用来存放各种输入/输出的程序、数据、中间运算结果以及存放与外界交换的信息和做堆栈用。随机存储器主要充当高速缓冲存储器和主存储器。

(2)串行访问存储器(SAS):如果存储器只能按某种顺序来存取,也就是说,存取时间与存储单元的物理位置有关,则这种存储器称为串行访问存储器。串行存储器又可分为顺序存取存储器(SAM)和直接存取存储器(DAM)。顺序存取存储器是完全的串行访问存储器,如磁带,信息以顺序的方式从存储介质的始端开始写入(或读出);直接存取存储器是部分串行访问存储器,如磁盘存储器,它介于顺序存取和随机存取之间。

(3)只读存储器(ROM):只读存储器是一种对其内容只能读不能写入的存储器,即预先一次写入的存储器。通常用来存放固定不变的信息。如经常用作微程序控制存储器。目前已有可重写的只读存储器。常见的有掩模ROM(MROM),可擦除可编程ROM(EPROM),电可擦除可编程ROM(EEPROM).ROM的电路比RAM的简单、集成度高,成本低,且是一种非易失性存储器,计算机常把一些管理、监控程序、成熟的用户程序放在ROM中。

3.按信息的可保存性分类

非永久记忆的存储器:断电后信息就消失的存储器,如半导体读/写存储器RAM。

永久性记忆的存储器:断电后仍能保存信息的存储器,如磁性材料做成的存储器以及半导体ROM。

4.按在计算机系统中的作用分

根据存储器在计算机系统中所起的作用,可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。为了解决对存储器要求容量大,速度快,成本低三者之间的矛盾,目前通常采用多级存储器体系结构,即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。

能力影响

从写命令转换到读命令,在某个时间访问某个地址,以及刷新数据等操作都要求数据总线在一定时间内保持休止状态,这样就不能充分利用存储器通道。此外,宽并行总线和DRAM内核预取都经常导致不必要的大数据量存取。在指定的时间段内,存储器控制器能存取的有用数据称为有效数据速率,这很大程度上取决于系统的特定应用。有效数据速率随着时间而变化,常低于峰值数据速率。在某些系统中,有效数据速率可下降到峰值速率的10%以下。

通常,这些系统受益于那些能产生更高有效数据速率的存储器技术的变化。在CPU方面存在类似的现象,最近几年诸如AMD和 TRANSMETA等公司已经指出,在测量基于CPU的系统的性能时,时钟频率不是唯一的要素。存储器技术已经很成熟,峰值速率和有效数据速率或许并不比以前匹配的更好。尽管峰值速率依然是存储器技术最重要的参数之一,但其他结构参数也可以极大地影响存储器系统的性能。

影响有效数据速率的参数

有几类影响有效数据速率的参数,其一是导致数据总线进入若干周期的停止状态。在这类参数中,总线转换、行周期时间、CAS延时以及RAS到CAS的延时(tRCD)引发系统结构中的大部分延迟问题。

总线转换本身会在数据通道上产生非常长的停止时间。以GDDR3系统为例,该系统对存储器的开放页不断写入数据。在这期间,存储器系统的有效数据速率与其峰值速率相当。不过,假设100个时钟周期中,存储器控制器从读转换到写。由于这个转换需要6个时钟周期,有效的数据速率下降到峰值速率的 94%。在这100个时钟周期中,如果存储器控制器将总线从写转换到读的话,将会丢失更多的时钟周期。这种存储器技术在从写转换到读时需要15个空闲周期,这会将有效数据速率进一步降低到峰值速率的79%。表1显示出针几种高性能存储器技术类似的计算结果。

显然,所有的存储器技术并不相同。需要很多总线转换的系统设计师可以选用诸如XDR、RDRAM或者DDR2这些更高效的技术来提升性能。另一方面,如果系统能将处理事务分组成非常长的读写序列,那么总线转换对有效带宽的影响最小。不过,其他的增加延迟现象,例如库(bank)冲突会降低有效带宽,对性能产生负面影响。

DRAM技术要求库的页或行在存取之前开放。一旦开放,在一个最小周期时间,即行周期时间(tRC)结束之前,同一个库中的不同页不能开放。对存储器开放库的不同页存取被称为分页遗漏,这会导致与任何tRC间隔未满足部分相关的延迟。对于还没有开放足够周期以满足tRC间隙的库而言,分页遗漏被称为库冲突。而tRC决定了库冲突延迟时间的长短,在给定的DRAM上可用的库数量直接影响库冲突产生的频率。

大多数存储器技术有4个或者8个库,在数十个时钟周期具有tRC值。在随机负载情况下,那些具有8个库的内核比具有4个库的内核所发生的库冲突更少。尽管tRC与库数量之间的相互影响很复杂,但是其累计影响可用多种方法量化。

存储器读事务处理

考虑三种简单的存储器读事务处理情况。第一种情况,存储器控制器发出每个事务处理,该事务处理与前一个事务处理产生一个库冲突。控制器必须在打开一个页和打开后续页之间等待一个tRC时间,这样增加了与页循环相关的最大延迟时间。在这种情况下的有效数据速率很大程度上决定于I/O,并主要受限于DRAM内核电路。最大的库冲突频率将有效带宽削减到当前最高端存储器技术峰值的20%到30%。

在第二种情况下,每个事务处理都以随机产生的地址为目标。此时,产生库冲突的机会取决于很多因素,包括tRC和存储器内核中库数量之间的相互作用。tRC值越小,开放页循环地越快,导致库冲突的损失越小。此外,存储器技术具有的库越多,随机地址存取库冲突的机率就越小。

第三种情况,每个事务处理就是一次页命中,在开放页中寻址不同的列地址。控制器不必访问关闭页,允许完全利用总线,这样就得到一种理想的情况,即有效数据速率等于峰值速率。

第一种和第三种情况都涉及到简单的计算,随机情况受其他的特性影响,这些特性没有包括在DRAM或者存储器接口中。存储器控制器仲裁和排队会极大地改善库冲突频率,因为更有可能出现不产生冲突的事务处理,而不是那些导致库冲突的事务处理。

然而,增加存储器队列深度未必增加不同存储器技术之间的相对有效数据速率。例如,即使增加存储器控制队列深度,XDR的有效数据速率也比 GDDR3高20%。存在这种增量主要是因为XDR具有更高的库数量以及更低的tRC值。一般而言,更短的tRC间隔、更多的库数量以及更大的控制器队列能产生更高的有效带宽。

实际上,很多效率限制现象是与行存取粒度相关的问题。tRC约束本质上要求存储器控制器从新开放的行中存取一定量的数据,以确保数据管线保持充满。事实上,为保持数据总线无中断地运行,在开放一个行之后,只须读取很少量的数据,即使不需要额外的数据。

另外一种减少存储器系统有效带宽的主要特性被归类到列存取粒度范畴,它规定了每次读写操作必须传输的数据量。与之相反,行存取粒度规定每个行激活(一般指每个RAS的CAS操作)需要多少单独的读写操作。列存取粒度对有效数据速率具有不易于量化的巨大影响。因为它规定一个读或写操作中需要传输的最小数据量,列存取粒度给那些一次只需要很少数据量的系统带来了问题。例如,一个需要来自两列各8字节的16字节存取粒度系统,必须读取总共32字节以存取两个位置。因为只需要32个字节中的16个字节,系统的有效数据速率降低到峰值速率的50%。总线带宽和脉冲时间长度这两个结构参数规定了存储器系统的存取粒度。

总线带宽是指连接存储器控制器和存储器件之间的数据线数量。它设定最小的存取粒度,因为对于一个指定的存储器事务处理,每条数据线必须至少传递一个数据位。而脉冲时间长度则规定对于指定的事务处理,每条数据线必须传递的位数量。每个事务处理中的每条数据线只传一个数据位的存储技术,其脉冲时间长度为1。总的列存取粒度很简单:列存取粒度=总线宽度×脉冲时间长度。

很多系统架构仅仅通过增加DRAM器件和存储总线带宽就能增加存储系统的可用带宽。毕竟,如果4个400MHz数据速率的连接可实现 1.6GHz的总峰值带宽,那么8个连接将得到3.2GHz。增加一个DRAM器件,电路板上的连线以及ASIC的管脚就会增多,总峰值带宽相应地倍增。

首要的是,架构师希望完全利用峰值带宽,这已经达到他们通过物理设计存储器总线所能达到的最大值。具有256位甚或512位存储总线的图形控制器已并不鲜见,这种控制器需要1,000个,甚至更多的管脚。封装设计师、ASIC底层规划工程师以及电路板设计工程师不能找到采用便宜的、商业上可行的方法来对这么多信号进行布线的硅片区域。仅仅增加总线宽度来获得更高的峰值数据速率,会导致因为列存取粒度限制而降低有效带宽。

假设某个特定存储技术的脉冲时间长度等于1,对于一个存储器处理,512位宽系统的存取粒度为512位(或者64字节)。如果控制器只需要一小段数据,那么剩下的数据就被浪费掉,这就降低了系统的有效数据速率。例如,只需要存储系统32字节数据的控制器将浪费剩余的32字节,进而导致有效的数据速率等于50%的峰值速率。这些计算都假定脉冲时间长度为1。随着存储器接口数据速率增加的趋势,大多数新技术的最低脉冲时间长度都大于1。

选择技巧

存储器的类型将决定整个嵌入式系统的操作和性能,因此存储器的选择是一个非常重要的决策。无论系统是采用电池供电还是由市电供电,应用需求将决定存储器的类型(易失性或非易失性)以及使用目的(存储代码、数据或者两者兼有)。另外,在选择过程中,存储器的尺寸和成本也是需要考虑的重要因素。对于较小的系统,微控制器自带的存储器就有可能满足系统要求,而较大的系统可能要求增加外部存储器。为嵌入式系统选择存储器类型时,需要考虑一些设计参数,包括微控制器的选择、电压范围、电池寿命、读写速度、存储器尺寸、存储器的特性、擦除/写入的耐久性以及系统总成本。

选择存储器时应遵循的基本原则

1、内部存储器与外部存储器

一般情况下,当确定了存储程序代码和数据所需要的存储空间之后,设计工程师将决定是采用内部存储器还是外部存储器。通常情况下,内部存储器的性价比最高但灵活性最低,因此设计工程师必须确定对存储的需求将来是否会增长,以及是否有某种途径可以升级到代码空间更大的微控制器。基于成本考虑,人们通常选择能满足应用要求的存储器容量最小的微控制器,因此在预测代码规模的时候要必须特别小心,因为代码规模增大可能要求更换微控制器。目前市场上存在各种规模的外部存储器器件,我们很容易通过增加存储器来适应代码规模的增加。有时这意味着以封装尺寸相同但容量更大的存储器替代现有的存储器,或者在总线上增加存储器。即使微控制器带有内部存储器,也可以通过增加外部串行EEPROM或闪存来满足系统对非易失性存储器的需求。

2、引导存储器

在较大的微控制器系统或基于处理器的系统中,设计工程师可以利用引导代码进行初始化。应用本身通常决定了是否需要引导代码,以及是否需要专门的引导存储器。例如,如果没有外部的寻址总线或串行引导接口,通常使用内部存储器,而不需要专门的引导器件。但在一些没有内部程序存储器的系统中,初始化是操作代码的一部分,因此所有代码都将驻留在同一个外部程序存储器中。某些微控制器既有内部存储器也有外部寻址总线,在这种情况下,引导代码将驻留在内部存储器中,而操作代码在外部存储器中。这很可能是最安全的方法,因为改变操作代码时不会出现意外地修改引导代码。在所有情况下,引导存储器都必须是非易失性存储器。

可以使用任何类型的存储器来满足嵌入式系统的要求,但终端应用和总成本要求通常是影响我们做出决策的主要因素。有时,把几个类型的存储器结合起来使用能更好地满足应用系统的要求。例如,一些PDA设计同时使用易失性存储器和非易失性存储器作为程序存储器和数据存储器。把永久的程序保存在非易失性ROM中,而把由用户下载的程序和数据存储在有电池支持的易失性DRAM中。不管选择哪种存储器类型,在确定将被用于最终应用系统的存储器之前,设计工程师必须仔细折中考虑各种设计因素。

㈣ 分布式存储技术有哪些

中央存储技术现已发展非常成熟。但是同时,新的问题也出现了,中心化的网络很容易拥挤,数据很容易被滥用。传统的数据传输方式是由客户端向云服务器传输,由服务器向客户端下载。而分布式存储系统QKFile是从客户端传送到 N个节点,然后从这些节点就近下载到客户端内部,因此传输速度非常快。对比中心协议的特点是上传、下载速度快,能够有效地聚集空闲存储资源,并能大大降低存储成本。

在节点数量不断增加的情况下,QKFile市场趋势开始突出,未来用户数量将呈指数增长。分布式存储在未来会有很多应用场景,如数据存储,文件传输,网络视频,社会媒体和去中心化交易等。因特网的控制权越来越集中在少数几个大型技术公司的手中,它的网络被去中心化,就像分布式存储一样,总是以社区为中心,面向用户,而分布式存储就是实现信息技术和未来因特网功能的远景。有了分布式存储,我们可以创造出更加自由、创新和民主的网络体验。是时候把因特网推向新阶段了。

作为今年非常受欢迎的明星项目,关于QKFile的未来发展会推动互联网的进步,给整个市场带来巨大好处。分布式存储是基于因特网的基础结构产生的,区块链分布式存储与人工智能、大数据等有叠加作用。对今天的中心存储是一个巨大的补充,分布式时代的到来并不是要取代现在的中心互联网,而是要使未来的数据存储发展得更好,给整个市场生态带来不可想象的活力。先看共识,后看应用,QKFile创建了一个基础设施平台,就像阿里云,阿里云上面是做游戏的做电商的视频网站,这就叫应用层,现阶段,在性能上,坦白说,与传统的云存储相比,没有什么竞争力。不过另一方面来说,一个新型的去中心化存储的信任环境式非常重要的,在此环境下,自然可以衍生出许多相关应用,市场潜力非常大。

虽然QKFile离真正的商用还有很大的距离,首先QKFile的经济模型还没有定论,其次QKFile需要集中精力发展分布式存储、商业逻辑和 web3.0,只有打通分布式存储赛道,才有实力引领整个行业发展,人们认识到了中心化存储的弊端,还有许多企业开始接受分布式存储模式,即分布式存储 DAPP应用触达用户。所以QKFile将来肯定会有更多的商业应用。创建超本地高效存储方式的能力。当用户希望将数据存储在QKFile网络上时,他们就可以摆脱巨大的集中存储和地理位置的限制,用户可以看到在线存储的矿工及其市场价格,矿工之间相互竞争以赢得存储合约。使用者挑选有竞争力的矿工,交易完成,用户发送数据,然后矿工存储数据,矿工必须证明数据的正确存储才能得到QKFile奖励。在网络中,通过密码证明来验证数据的存储安全性。采矿者通过新区块链向网络提交其储存证明。通过网络发布的新区块链验证,只有正确的区块链才能被接受,经过一段时间,矿工们就可以获得交易存储费用,并有机会得到区块链奖励。数据就在更需要它的地方传播了,旋转数据就在地球范围内流动了,数据的获取就不断优化了,从小的矿机到大的数据中心,所有人都可以通过共同努力,为人类信息社会的建设奠定新的基础,并从中获益。

㈤ 存储技术发展历史

最早的外置存储器可以追溯到19世纪末。为了解决人口普查的需要,霍列瑞斯首先把穿孔纸带改造成穿孔卡片。

他把每个人所有的调查项目依次排列于一张卡片,然后根据调查结果在相应项目的位置上打孔。在以后的计算机系统里,用穿孔卡片输入数据的方法一直沿用到20世纪70年代,数据处理也发展成为电脑的主要功能之一。

2、磁带

UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器,首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性,并最先进行了自动编程的试验。此时这个磁带长达1200英寸、包含8个磁道,每英寸可存储128bits,每秒可记录12800个字符,容量也达到史无前例的184KB。从 此之后,磁带经历了迅速发展,后来广泛应用了录音、影像领域。

3、软盘(见过这玩意的一定是80后)

1967年 IBM公司推出世界上第一张“软盘”,直径32英寸。随着技术的发展,软盘的尺寸一直在减小,容量也在不断提升,大小从8英寸,减到到5.25英寸软盘,以及到后来的3.5英寸软盘,容量却从最早的81KB到后来的1.44MB。在80-90年代3.5英寸软盘达到了巅峰。直到CD-ROM、USB存储设备出现后,软盘销量才逐渐下滑。

4、CD

CD也就是我们常说的光盘、光盘,诞生于1982年,最早用于数字音频存储。1985年,飞利浦和索尼将其引入PC,当时称之为CD-ROM(只 读),后来又发展成CD-R(可读)。因为声频CD的巨大成功,今天这种媒体的用途已经扩大到进行数据储存,目的是数据存档和传递。

5、磁盘

第一台磁盘驱动器是由IBM于1956年生产,可存储5MB数据,总共使用了50个24英寸盘片。到1973年,IBM推出第一个现代“温彻斯特”磁盘驱动器3340,使用了密封组件、润滑主轴和小质量磁头。此后磁盘的容量一度提升MB到GB再到TB。

6、DVD

数字多功能光盘,简称DVD,是一种光盘存储器。起源于上世纪60年代,荷兰飞利浦公司的研究人员开始使用激光光束进行记录和重放信息的研究。1972年,他们的研究获得了成功,1978年投放市场。最初的产品就是大家所熟知的激光视盘(LD,Laser Vision Disc)系统。它们的直径多是120毫米左右。容量目前最大可到17.08GB。

7、闪存

浅谈存储器的进化历程
闪存(Flash Memory)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。包含U盘、SD卡、CF卡、记忆棒等等种类。在1984年,东芝公司的发明人舛冈富士雄首先提出了快速闪存存储器(此处简称闪存)的概念。与传统电脑内存不同,闪存的特点是非易失性(也就是所存储的数据在主机掉电后不会丢失),其记录速度也非常快。Intel是世界上第一个生产闪存并将其投放市场的公司。到目前为止闪存形态多样,存储容量也不断扩展到256GB甚至更高。

随着存储器的更新换代,存储容量越来越大,读写速度也越来越快,企业级硬盘单盘容量已经达到10TB以上,目前使用的SSD固态硬盘,读速度达:3000+MB/s,写速度达:1700MB/s,用起来美滋滋啊。

㈥ 存储芯片的组成

存储体由哪些组成
存储体由许多的存储单元组成,每个存储单元里面又包含若干个存储元件,每个存储元件可以存储一位二进制数0/1。

存储单元:
存储单元表示存储二进制代码的容器,一个存储单元可以存储一连串的二进制代码,这串二进制代码被称为一个存储字,代码的位数为存储字长。

在存储体中,存储单元是有编号的,这些编号称为存储单元的地址号。而存储单元地址的分配有两种方式,分别是大端、大尾方式、小端、小尾方式。

存储单元是按地址寻访的,这些地址同样都是二进制的形式。
MAR
MAR叫做存储地址寄存器,保存的是存储单元的地址,其位数反映了存储单元的个数。

用个例子来说明下:

比如有32个存储单元,而存储单元的地址是用二进制来表示的,那么5位二进制数就可以32个存储单元。那么,MAR的位数就是5位。

在实际运用中,我们 知道了MAR的位数,存储单元的个数也可以知道了。

MDR

MDR表示存储数据寄存器,其位数反映存储字长。

MDR存放的是从存储元件读出,或者要写入某存储元件的数据(二进制数)。

如果MDR=16,,每个存储单元进行访问的时候,数据是16位,那么存储字长就是16位。

主存储器和CPU的工作原理
在现代计算中,要想完成一个完整的读取操作,CPU中的控制器要给主存发送一系列的控制信号(读写命令、地址译码或者发送驱动信号等等)。

说明:

1.主存由半导体元件和电容器件组成。

2.驱动器、译码器、读写电路均位于主存储芯片中。

3.MAR、MDR位于CPU的内部芯片中

4.存储芯片和CPU芯片通过系统总线(数据总线、系统总线)连接。

㈦ 几种新型非易失性存储器

关键词: 非易失性存储器;FeRAM;MRAM;OUM引言更高密度、更大带宽、更低功耗、更短延迟时问、更低成本和更高可靠性是存储器设计和制造者追求的永恒目标。根据这一目标,人们研究各种存储技术,以满足应用的需求。本文对目前几种比较有竞争力和发展潜力的新型非易失性存储器做了一个简单的介绍。
图1 MTJ元件结构示意图铁电存储器(FeRAM)
铁电存储器是一种在断电时不会丢失内容的非易失存储器,具有高速、高密度、低功耗和抗辐射等优点。
当前应用于存储器的铁电材料主要有钙钛矿结构系列,包括PbZr1-xTixO3,SrBi2Ti2O9和Bi4-xLaxTi3O12等。铁电存储器的存储原理是基于铁电材料的高介电常数和铁电极化特性,按工作模式可以分为破坏性读出(DRO)和非破坏性读出(NDRO)。DRO模式是利用铁电薄膜的电容效应,以铁电薄膜电容取代常规的存储电荷的电容,利用铁电薄膜的极化反转来实现数据的写入与读取。铁电随机存取存储器(FeRAM)就是基于DRO工作模式。这种破坏性的读出后需重新写入数据,所以FeRAM在信息读取过程中伴随着大量的擦除/重写的操作。随着不断地极化反转,此类FeRAM会发生疲劳失效等可靠性问题。目前,市场上的铁电存储器全部都是采用这种工作模式。

㈧ 目前有哪些主流存储技术

存储区域网络 (Storage Area Network, SAN)是一种连接外接存储设备和服务器的架构。人们采用包括光纤通道技术、磁盘阵列、磁带柜、光盘柜(en)的各种技术进行实现。该架构的特点是,连接到服务器的存储设备,将被操作系统视为直接连接的存储设备(英语:Direct-attached_storage)。尽管SAN的复杂度和价格已经下降,但目前在大型企业级存储方案(英语:Enterprise_storage)以外还应用不甚广泛。
与SAN相比较,网络储存设备(NAS, Network Attached Storage)使用的是基于文件的通信协议,例如NFS或SMB/CIFS通信协议就被明确滴定义为远程存储设备,计算机请求访问的是抽象文件的一段内容,而非对磁盘进行的块设备操作。

㈨ 目前有哪些主流存储技术

1、直接附加存储(DAS)

特点是:硬件的堆叠,存储操作依赖于服务器,不带有存储操作系统。应用环境特殊。数据处理和传输能力较低;服务器出现宕机时,波及到存储数据,使其无法使用。

2、网络附加存储(NAS)

通过网络接口与网络直接相连,访问。存储设备类似于专用的文件服务器,提供文件系统功能,降低设备的成本。优化了系统硬软件体系结构。以数据为中心,存储设备与服务器分离,其存储设备在功能上完全独立。支持多种TCPIP网络协议。

3、存储区域网络SAN

通过专用交换机将磁盘阵列与服务器连接。采用块(block)级别存储最大特点是将存储设备从做以太网中分离了出来,成为独立的存储区域网络SAN的系统结构。

(9)新存储器技术扩展阅读:

有效利用网络存储技术是任何数据存储管理策略的重要组成部分,仅仅依靠硬盘、JBOD和其它类型的本地存储是不足以保护关键业务数据的完整性的,网络存储在这个时候真正显示出巨大的威力,它不仅可以容纳由服务器产生的业务数据,还可以容纳由PC端产生的数据,并为数据提供良好的保护。

许多网络存储厂商都提供了合作伙伴计划,包括惠普、EMC、戴尔、IBM和NetApp等公司,但最重要的是要了解组成存储网络的每一种技术,如NAS网关,光纤通道SAN,RAID阵列等。

㈩ 存储器有哪些主要的技术指目前达到什么水平

摘要 存储容量和存取时间