存储简史/History of Memory Devices
存储改变人类的文明进程
人类诞生到人类文明经历了漫长的过程,而人类文明的产生距今也仅几千年而已,在人类出现的漫漫长河中显得那么短暂。但也正是这短短的几千年,人类进入文明时代,人类才会有意义地活着,而不仅仅是为了生存,这就是人类文明的启源,它有重要的三大标准,即金属的使用、文字的产生和国家的出现。文字是记载人类的历史,再现历史的不可替代的作用,虽然只是刻在石板上、木板上或是动物皮毛上,总之是记录下了那个时代的某些信息,我们今天能够看到的这些古老的文字,正是得益于这些原始的记载,这些原始的记载可以视为最原始的存储。随着人类的进步,纸张的出现使人类可以记录的信息更多,存储又进了一步,印刷术的发明使人类可以重复地、批量地记载信息,但真正意义上的存储器的出现也仅仅是100年的历史。随着工业革命浪潮的推动,新型工业的需求,存储器及存储技术逐渐发展起来,尤其是上世纪40年代计算机的发明,存储也逐渐进入了电子存储时代。
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4、电子存储
电子存储基于半导体的原理,以微缩化的制程,利用晶体管来实现存储,通常用0和1来表示两种状态,存储单元用字节来表示。传统存储(第三代存储),包括高速缓存(SRAM),主存(DRAM)及外部的闪存(NAND Flash)及 NOR Flash。其简介如下:
高速缓存(SRAM) 也叫静态随机存取存储器。所谓的“静态”,SRAM只要保持通电,里面储存的数据就可以恒常保持。它的速度快,但集成度很低,主要用于CPU与主存之间的高速缓存。
主存(DRAM) DRAM是动态随机存取存储器,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。由于晶体管会有漏电电流的现象而导致数据毁损。因此对于DRAM来说,需要不断的通电刷新才能保持数据不丢失,因此被称为“动态”存储器。DRAM常用于计算机或智能手机等设备的内存。
外部闪存(NAND Flash) NAND Flash 是一种基于 NAND 技术的非易失性存储器,其内部采用非线性宏单元模式,按页读写。具有存存储密度高、功耗低、使用寿命长等特点,速度与主存相比低很多,长被用于计算机、智能手机等设备的外存,也常被制成移动硬盘、U盘等存储设备。
NOR Flash NOR Flash是闪存的一种,也是非易失性存储,按字节读写。与NAND Flash相比,NOR Flash的存储容量较小,擦写速度慢,成本高。主要应用于小容量,内容更新较小的场景,如PC主板BIOS、路由器等。
以上传统存储在经过几十年的发展和应用,其在传统计算机解决方案架构中占有重要的地位,但也因为带宽,能耗等效率问题而产生了瓶颈。新兴存储在这个背景下,为了解决这些瓶颈应运而生。
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