A. ROM是易失性存储器还是非易事性存储器
ROM和RAM指的都是半导体存储器,ROM是Read Only Memory的缩写,RAM是Random Access Memory的缩写。ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据,而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据,典型的RAM就是计算机的内存。
因此,是非易失性存储器
RAM 有两大类,一种称为静态RAM(Static RAM/SRAM),SRAM速度非常快,是目前读写最快的存储设备了,但是它也非常昂贵,所以只在要求很苛刻的地方使用,譬如CPU的一级缓冲,二级缓冲。另一种称为动态RAM(Dynamic RAM/DRAM),DRAM保留数据的时间很短,速度也比SRAM慢,不过它还是比任何的ROM都要快,但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多,计算机内存就是DRAM的。
DRAM分为很多种,常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等,这里介绍其中的一种DDR RAM。
DDR RAM(Date-Rate RAM)也称作DDR SDRAM,这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的,不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据,这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前电脑中用得最多的内存,而且它有着成本优势,事实上击败了Intel的另外一种内存标准-Rambus DRAM。在很多高端的显卡上,也配备了高速DDR RAM来提高带宽,这可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。
内存工作原理:
内存是用来存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序,我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存(即DRAM),动态内存中所谓的"动态",指的是当我们将数据写入DRAM后,经过一段时间,数据会丢失,因此需要一个额外设电路进行内存刷新操作。
具体的工作过程是这样的:一个DRAM的存储单元存储的是0还是1取决于电容是否有电荷,有电荷代表1,无电荷代表0。但时间一长,代表1的电容会放电,代表0的电容会吸收电荷,这就是数据丢失的原因;刷新操作定期对电容进行检查,若电量大于满电量的1/2,则认为其代表1,并把电容充满电;若电量小于 1/2,则认为其代表0,并把电容放电,借此来保持数据的连续性。
ROM也有很多种,PROM是可编程的ROM,PROM和 EPROM(可擦除可编程ROM)两者区别是,PROM是一次性的,也就是软件灌入后,就无法修改了,这种是早期的产品,现在已经不可能使用了,而 EPROM是通过紫外光的照射擦出原先的程序,是一种通用的存储器。另外一种EEPROM是通过电子擦出,价格很高,写入时间很长,写入很慢。
举个例子,手机软件一般放在EEPROM中,我们打电话,有些最后拨打的号码,暂时是存在SRAM中的,不是马上写入通过记录(通话记录保存在EEPROM中),
因为当时有很重要工作(通话)要做,如果写入,漫长的等待是让用户忍无可忍的。
FLASH 存储器又称闪存,它结合了ROM和RAM的长处,不仅具备电子可擦除可编程(EEPROM)的性能,还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据(NVRAM 的优势),U盘和MP3里用的就是这种存储器。在过去的20年里,嵌入式系统一直使用ROM(EPROM)作为它们的存储设备,然而近年来Flash全面代替了ROM(EPROM)在嵌入式系统中的地位,用作存储Bootloader以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用(U盘)。
B. 易失性存储器的XiP自适应模式
SPI闪存的的优点是引脚数量少而且固定不变(8个或16个)。串口闪存的这个特性可简化电路板布局,无需更改硬件即可升级固件,从而可以降低系统开发的总体成本。
由于在简易性和成本方面的强大优势,PC机和消费电子市场出现了并口闪存改用SPI闪存的发展趋势。只要达到性能要求时,设备厂商就会优先选用串口闪存。计算机光驱、汽车电子、蓝牙模块、机顶盒和调制解调器市场正在引入这种能够把代码直接读到非易失性存储器内的SPI闪存。
XiP(片内执行)应用要求串口存储器提供一种“随机访存”仿真功能,即无需发送指令即可访问存储器内容,并准许以最大的吞吐量访问存储器。因为传统用途是存储和下载代码,所以SPI存储器是同步器件,XIP功能迫使设计人员研发灵活的存储器,能够根据芯片组特性灵活地配置串行闪存。例如,在系统上电后,具有XIP功能的器件需要基于命令、地址和数据的JEDEC协议,所以有些逻辑器件不准像管理XIP器件一样管理串口闪存。
此外,有些逻辑器件只在一条线上或者最多在两条线上支持XIP模式,因为固有的硬件限制,不可能开启4位I/O输入输出模式。
最后,因为实现一个混合协议、接受命令的传统存储器和不接受命令的非易失性存储器的设计困难,芯片组厂商更愿意保留原有的SPI指令结构,即命令、地址和数据。在这些情况下,高速协议结合并行化命令、地址和数据的方案更受市场欢迎。
C. 什么叫非易失性内存
什么叫非易失性内存呢?非易失性内存(racetrack memory)是一种可以让便携式消费级设备存储容量倍增,而电量消耗却小幅度降低的技术。据称非易失性内存技术把记录在磁性材料中的位列(Bit Column)制成像跑道似的构造。沿垂直(或水平)于硅底板方向配置的磁性材料可大量记录信息。在消费级电子设备上可以存储50万首音乐,而现在 160GB的iPod Classic版本,只能存储4万首歌曲。另外,此技术的磨损率几乎为零,因此,此快闪记忆体的寿命再一次获得增强,可进行上万次写操作。
D. 常见的非易失性存储器有哪几种
常见的非易失性存储器有以下几种:
一、可编程只读内存:PROM(Programmable read-only memory)
其内部有行列式的镕丝,可依用户(厂商)的需要,利用电流将其烧断,以写入所需的数据及程序,镕丝一经烧断便无法再恢复,亦即数据无法再更改。
二、电可擦可编程只读内存:EEPROM(Electrically erasable programmable read only memory)
电子抹除式可复写只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,EEPROM)之运作原理类似EPROM,但是抹除的方式是使用高电场来完成,因此不需要透明窗。
三、可擦可编程只读内存:EPROM(Erasable programmable read only memory)
可利用高电压将数据编程写入,但抹除时需将线路曝光于紫外线下一段时间,数据始可被清空,再供重复使用。因此,在封装外壳上会预留一个石英玻璃所制的透明窗以便进行紫外线曝光。
四、电可改写只读内存:EAROM(Electrically alterable read only memory)
内部所用的芯片与写入原理同EPROM,但是为了节省成本,封装上不设置透明窗,因此编程写入之后就不能再抹除改写。
五、闪存:Flash memory
是一种电子式可清除程序化只读存储器的形式,允许在操作中被多次擦或写的存储器。这种科技主要用于一般性数据存储,以及在电脑与其他数字产品间交换传输数据,如储存卡与U盘。闪存是一种特殊的、以宏块抹写的EEPROM。早期的闪存进行一次抹除,就会清除掉整颗芯片上的数据。
E. 计算机存储器的分类
计算机存储器可以根据存储能力与电源的关系可以分为以下两类:
一、易失性存储器(Volatile memory)是指当电源供应中断后,存储器所存储的数据便会消失的存储器。主要有以下的类型:
1、动态随机访问存储器,英文缩写写作DRAM,一般每个单元由一个晶体管和一个电容组成(后者在集成电路上可以用两个晶体管模拟)。
特点是单元占用资源和空间小,速度比SRAM慢,需要刷新。一般计算机内存即由DRAM组成。在PC上,DRAM以内存条的方式出现,DRAM颗粒多为4位或8位位宽,而载有多个颗粒的单根内存条的位宽为64位。
2、静态随机存取存储器,英文缩写写作SRAM,一般每个单元由6个晶体管组成,但近来也出现由8个晶体管构成的SRAM单元。特点是速度快,但单元占用资源比DRAM多。一般CPU和GPU的缓存即由SRAM构成。
二、非易失性存储器(Non-volatile memory)是指即使电源供应中断,存储器所存储的数据并不会消失,重新供电后,就能够读取存储器中的数据。 主要种类如下:
1、只读存储器:可编程只读存储器、可擦除可规划式只读存储器、电子抹除式可复写只读存储器
2、闪存
3、磁盘:硬盘、软盘、磁带
(5)非易失性存储市场扩展阅读:
存储器以二进制计算容量,基本单位是Byte:
1KiB=1,024B=210B
81MiB=1,024KiB=220B=1,048,576B
1GiB=1,024MiB=230B=1,073,741,824B
根据电气电子工程师协会(IEEE 1541)和欧洲联盟(HD 60027-2:2003-03)的标准,二进制乘数词头的缩写为“Ki”、“Mi”、“Gi”,以避免与SI Unit国际单位制混淆。
但二进制乘数词头没有广泛被制造业和个人采用,标示为4GB的内存实际上已经是4GiB,但标示为4.7GB的DVD实际上是4.37GiB。
对于32位的操作系统,最多可使用232个地址,即是4GiB。物理地址扩展可以让处理器在32位操作系统访问超过4GiB存储器,发展64位处理器则是根本的解决方法,但操作系统、驱动程序和应用程序都会有兼容性问题。
F. 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。
G. 什么是非易失性存储器
断电后,所存储的数据不会丢失的存储器。
在许多常见的应用中,微处理器要求用非易失性存储器来存放其可执行代码、变量和其他暂态数据。rom、eprom或flash
memory(快闪存储器)常被用来存放可执行代码(因这些代码不会被频繁修改)
H. 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。
I. cmos是不是非易失性存储器
cmos是非易失性存储器。
非易失性存储器是指当电流关掉后,所存储的数据不会消失的电脑存储器。而CMOS(互补金属氧化物半导体)是微机主板上的一块可读写的RAM芯片。CMOS RAM芯片由系统通过一块钮扣电池供电,因此无论是在关机状态中,还是遇到系统断电情况,CMOS所存储的数据信息都不会丢失。
(9)非易失性存储市场扩展阅读:
CMOS作为可擦写芯片使用,用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。在这个领域,用户通常不会关心CMOS的硬件问题,而只关心写在CMOS上的信息,也就是BIOS的设置问题,其中提到最多的就是系统故障时拿掉主板上的电池,进行CMOS放电操作,从而还原BIOS设置。
CMOS由PMOS管和NMOS管共同构成,它的特点是低功耗。由于CMOS中一对MOS组成的门电路在瞬间要么PMOS导通、要么NMOS导通、要么都截至,比线性的三极管(BJT)效率要高得多,因此功耗很低。