《電子技術應用》
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讀懂存儲器的原理及市場趨勢

2019-10-25

大約在73年前,幾個非常有創造力的工程師發明了計算機,從此人類進入了一個新時代,計算機成為僅次于人腦的一個存在。在人腦的世界里,海馬體是負責存儲和學習的,而在計算機里面,存儲器就是計算機的“海馬體”,可以說,存儲器的性能直接影響計算機的綜合性能,是不可或缺的那一部分。計算機也有很多種類,如量子計算機和生物計算機等,本文筆者主要是給大家講解電子計算機里面的存儲器如何工作。

存儲器,顧名思義就是用來存儲計算機指令和數據的器件,一般是由電磁元件和很多電子器件組成電路,達到存儲的目的。通常有磁心存儲器和磁盤,還有硬盤等,這些都是存儲用的,只是應用場景不一樣。判斷存儲器的好壞就是存儲速度和容量,這些與很多因素有關。計算機中信息不管是輸入,還是輸出等都要保存在存儲器中,等到用的時候,還要去取出信息。由于存儲器是很多器件組成的電路,沒電是無法正常工作的。

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由于存儲器的種類繁多,但是有很多的共性,比如存儲器往往最小的存儲單位是一個雙穩態半導體電路,當然了,也有的是一個CMOS晶體管或磁性材料存儲元。存儲量的增加其實就是存儲電路的疊加,很多存儲器形成了更多的存儲節點,這樣存儲的數據量增加,可能導致存儲速度變慢,這本身就是一個矛盾的綜合體。以動態讀寫存貯器為例,它是目前應用很廣的一類存儲器,特點是速度快、集成度高、功耗小等等,它的工作原理和靜態的是不一樣的,它是靠內部寄生電容充放電來記憶信息,電容電荷的控制就像二極管的開斷,因此很適合數字電路。所謂動態存儲器的一個關鍵點還有,就是每片只有一條輸入數據線,地址引腳可以很多,它充分利用了列鎖存器和譯碼電路,實現對芯片運算出來的信息進行存儲。存儲器的類型決定整個嵌入式系統的操作和性能,客戶在選擇存儲器的時候,需要考慮很多,包括成本和性能,芯片的類型已經存儲單元等,這些都是存儲器發揮性能的外在因素。

國內存儲市場發展迅速,中國是全球最大的存儲器消耗鍋之一。三星、美光、西部數據和海力士等廠商是存儲器市場的佼佼者,近年來,國內存儲廠商有崛起的勢頭,長江存儲、晉華、兆易、長鑫和紫光等存儲器企業。曙光、浪潮、大華、宇視、聯想等都是存儲器廠商的大客戶。如今的存儲器更小,集成度更高,芯片級存儲器層出不窮,隨著大數據和人工智能技術的進步,邊緣計算成為一種新的需求,對存儲器速度要求高了,而且存儲器是計算機中數據存放的主要介質,在容量提升的同時,面對存儲市場的變化,選擇最合適的存儲器是很多廠商重點關注的課題。


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