微機原理第5章存儲器-文庫吧
2025-04-27 18:36 本頁面
【正文】 儲系統(tǒng)的分類和原理 1. 歷史 IBM 硬盤 50年發(fā)展歷史 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 1. 歷史 2022年，希捷首次采用垂直磁記錄方式，記錄密度突破 100Gbpsi 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 2. 基本原理 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 2. 基本原理 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 3. 存儲器的分類 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 “水銀延遲線存儲器”最早最早的計算機的內(nèi)存，由研制 ENIAC的工程師 John W. Mauchly二戰(zhàn)期間為軍用雷達開發(fā)的一種存儲裝置 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 3. 1 ROM 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 掩模式 ROM 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 OTPROM 字選線V CC熔絲位線 熔絲式 P R O M 存儲電路 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 EPROM 行線位線位線輸出V CCDS浮柵管P+ + + + P+N 襯底(a) (b)SSiO 2 浮柵Erasable Programmable ReadOnly Memory 特點 ：芯片的上方有一個石英玻璃的窗口 ， 通過紫外線照射 ， 芯片電路中的浮空晶柵上的電荷會形成光電流泄漏走 ， 使電路恢復起始狀態(tài) ， 從而將寫入的信號擦去 。 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 EPROM 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 E2PROM 電可擦除可編程的 ROM（ E2PROM） Electrically Erasable Programmable ReadOnly Memory 應用特性： （ 1） 對硬件電路沒有特殊要求 ， 編程簡單 。 （ 2） 采用＋ 5V電源擦寫的 E2PROM， 通常不需要設置單獨的擦除操作 ， 可在寫入過程中自動擦除 。 （ 3） E2PROM器件大多是并行總線傳輸?shù)? 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 E2PROM 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 . 隨機存取存儲器 RAM 1） RAM也稱讀寫存儲器，對該存儲器內(nèi)部的任何一個存儲單元，既可以讀出（取），也可以寫入（存）； 2）存取用的時間與存儲單元所在的物理地址無關； 3）主要用作主存，也可作為高速緩存使用； 通常說的內(nèi)存容量均指RAM容量。 4）一般 RAM芯片掉電時信息將丟失，目前有內(nèi)帶電池芯片，掉電后信息不丟失的 RAM，稱為非易失性 RAM（ NVRAM）。 5）微機中大量使用 MOS型（按制造工藝分成 MOS型和雙極型） RAM芯片。 6）按集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同， RAM又可以分為靜態(tài) RAM和動態(tài) RAM。 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 靜態(tài) RAM (SRAM) 典型的靜態(tài) RAM芯片： 6116（ 2KB 8位）、 6264（ 8KB 8位）、 62256（ 32KB 8位）、 628128（ 128KB 8位）等。 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 動態(tài) RAM (DRAM) 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 非易失 RAM 從 1972年到現(xiàn)在，半導體存儲器在 RAM中占有絕對統(tǒng)治的地位，它與 CPU同步發(fā)展，半節(jié)距從 250nm縮小到 90nm，單片容量從 1KB提升到 32MB，存儲密度提高了幾千萬倍 近十年來對非易失性存儲器的研究工作取得了長足的進步，其中最突出的成就是閃存的應用。在一些對速度要求不是特別高的系統(tǒng)中，內(nèi)存和外存已經(jīng)合而為一，統(tǒng)一使用閃存了。不過，因為閃存只是在擦除數(shù)據(jù)時放電速度很快，而在寫入數(shù)據(jù)時需要一個較長的充電時間，想提升其存取速度是很困難的，因此在主流的電腦中閃存還只能充當外存的角色。 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 非易失 RAM Flash 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 閃存的原理 非易失 RAM – Flash 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 Samsung 32Gb閃存芯片 非易失 RAM Flash 第三節(jié)：存儲系統(tǒng)的分類和原理 同樣作為非易失性存儲器的 MRAM速度為 25ns， PCM的速度最快，為 5ns（ 200MHz）。 MRAM是靠磁場翻轉(zhuǎn)來實現(xiàn) 0和 1的轉(zhuǎn)換，理論上速度可與 SRAM相匹敵，且沒有讀寫壽命的限制。但是，由于工藝上一直未能突破尺寸和存儲密度上的約束，目前單顆 MRAM芯片的容量最多也只有 512KB。 PCM也是依靠材料的特性變化以記錄數(shù)字信息，記憶原理與光盤刻錄相似。 PCM的核心是一小片特殊材質(zhì)合金，可以在兩種結(jié)構(gòu)之間改變，不同的結(jié)構(gòu)有不同的電阻，要改變 PCM的狀態(tài)，也是透過電力加熱核心然后停止加熱，藉由快速停止或緩慢停止加熱，將會導致 PCM進入無定形（ amorphous）或水晶（
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