存儲器

目錄
·什么是存儲器
·存儲器的構(gòu)成
·存儲器的分類
·存儲器的層次結(jié)構(gòu)
·存儲器管理
·數(shù)碼相機(jī)存儲器
·嵌入式應(yīng)用中存儲器類型的選擇技巧
·存儲器相關(guān)知識問答
·存儲器發(fā)展趨勢





什么是存儲器
　　存儲器（Memory）是計算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。計算機(jī)中的全部信息，包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計算機(jī)程序、中間運(yùn)行結(jié)果和最終運(yùn)行結(jié)果都保存在存儲器中。它根據(jù)控制器指定的位置存入和取出信息。
　　存儲器是用來存儲程序和數(shù)據(jù)的部件，有了存儲器，計算機(jī)才有記憶功能，才能保證正常工作。按用途存儲器可分為主存儲器（內(nèi)存）和輔助存儲器（外存）。外存通常是磁性介質(zhì)或光盤等，能長期保存信息。內(nèi)存指主板上的存儲部件，用來存放當(dāng)前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)和程序，但僅用于暫時存放程序和數(shù)據(jù)，關(guān)閉電源或斷電，數(shù)據(jù)就會丟失
存儲器的構(gòu)成
　　構(gòu)成存儲器的存儲介質(zhì)，目前主要采用半導(dǎo)體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩(wěn)態(tài)半導(dǎo)體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元，它可存儲一個二進(jìn)制代碼。由若干個存儲元組成一個存儲單元，然后再由許多存儲單元組成一個存儲器。 一個存儲器包含許多存儲單元，每個存儲單元可存放一個字節(jié)。每個存儲單元的位置都有一個編號，即地址，一般用十六進(jìn)制表示。一個存儲器中所有存儲單元可存放數(shù)據(jù)的總和稱為它的存儲容量。假設(shè)一個存儲器的地址碼由20位二進(jìn)制數(shù)（即5位十六進(jìn)制數(shù)）組成，則可表示220，即1M個存儲單元地址。每個存儲單元存放一個字節(jié)，則該存儲器的存儲容量為1KB。
存儲器的分類
　　按存儲介質(zhì)分
　　半導(dǎo)體存儲器：用半導(dǎo)體器件組成的存儲器。
　　磁表面存儲器：用磁性材料做成的存儲器。
　　按存儲方式分
　　隨機(jī)存儲器：任何存儲單元的內(nèi)容都能被隨機(jī)存取，且存取時間和存儲單元的物理位置無關(guān)。
　　順序存儲器：只能按某種順序來存取，存取時間和存儲單元的物理位置有關(guān)。
　　按存儲器的讀寫功能分
　　只讀存儲器(ROM)：存儲的內(nèi)容是固定不變的，只能讀出而不能寫入的半導(dǎo)體存儲器。
　　隨機(jī)讀寫存儲器(RAM)：既能讀出又能寫入的半導(dǎo)體存儲器。
　　按信息的可保存性分
　　非永久記憶的存儲器：斷電后信息即消失的存儲器。
　　永久記憶性存儲器：斷電后仍能保存信息的存儲器。
　　按存儲器用途分
　　根據(jù)存儲器在計算機(jī)系統(tǒng)中所起的作用，可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。
　　為了解決對存儲器要求容量大，速度快，成本低三者之間的矛盾，目前通常采用多級存儲器體系結(jié)構(gòu)，即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。
　　名 稱 簡稱 用 途 特 點
　　高速緩沖存儲器 Cache 高速存取指令和數(shù)據(jù) 存取速度快，但存儲容量小
　　主存儲器 內(nèi)存 存放計算機(jī)運(yùn)行期間的大量程序和數(shù)據(jù) 存取速度較快，存儲容量不大
　　外存儲器 外存 存放系統(tǒng)程序和大型數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫 存儲容量大，位成本低
存儲器的層次結(jié)構(gòu)
　　按照與CPU的接近程度，存儲器分為內(nèi)存儲器與外存儲器，簡稱內(nèi)存與外存。內(nèi)存儲器又常稱為主存儲器（簡稱主存），屬于主機(jī)的組成部分；外存儲器又常稱為輔助存儲器（簡稱輔存），屬于外部設(shè)備。CPU不能像訪問內(nèi)存那樣，直接訪問外存，外存要與CPU或I/O設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，必須通過內(nèi)存進(jìn)行。在80386以上的高檔微機(jī)中，還配置了高速緩沖存儲器（chache），這時內(nèi)存包括主存與高速緩存兩部分。對于低檔微機(jī)，主存即為內(nèi)存。
　　把存儲器分為幾個層次主要基于下述原因：
　　1、合理解決速度與成本的矛盾，以得到較高的性能價格比。 半導(dǎo)體存儲器速度快，但價格高，容量不宜做得很大，因此僅用作與CPU頻繁交流信息的內(nèi)存儲器。磁盤存儲器價格較便宜，可以把容量做得很大，但存取速度較慢，因此用作存取次數(shù)較少，且需存放大量程序、原始數(shù)據(jù)（許多程序和數(shù)據(jù)是暫時不參加運(yùn)算的）和運(yùn)行結(jié)果的外存儲器。計算機(jī)在執(zhí)行某項任務(wù)時，僅將與此有關(guān)的程序和原始數(shù)據(jù)從磁盤上調(diào)入容量較小的內(nèi)存，通過CPU與內(nèi)存進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)處理，然后將最終結(jié)果通過內(nèi)存再寫入磁盤。這樣的配置價格適中，綜合存取速度則較快。
　　為解決高速的CPU與速度相對較慢的主存的矛盾，還可使用高速緩存。它采用速度很快、價格更高的半導(dǎo)體靜態(tài)存儲器，甚至與微處理器做在一起，存放當(dāng)前使用最頻繁的指令和數(shù)據(jù)。當(dāng)CPU從內(nèi)存中讀取指令與數(shù)據(jù)時，將同時訪問高速緩存與主存。如果所需內(nèi)容在高速緩存中，就能立即獲取；如沒有，再從主存中讀取。高速緩存中的內(nèi)容是根據(jù)實際情況及時更換的。這樣，通過增加少量成本即可獲得很高的速度。
　　2、使用磁盤作為外存，不僅價格便宜，可以把存儲容量做得很大，而且在斷電時它所存放的信息也不丟失，可以長久保存，且復(fù)制、攜帶都很方便。
存儲器管理
　　服務(wù)器在存儲器環(huán)境按這樣的方法分配存儲器：在某個環(huán)境分配的存儲器可以被環(huán)境析構(gòu)器釋放而不會影響其他環(huán)境中分配的存儲器．所有存儲器分配（通過 palloc 等）都被當(dāng)作在當(dāng)前環(huán)境的區(qū)域中分配存儲器．如果你試圖釋放（或再分配）不在當(dāng)前環(huán)境的存儲器，你將得到不可預(yù)料的結(jié)果．
　　創(chuàng)建存儲器環(huán)境和切換存儲器環(huán)境是 SPI 管理器中存儲器管理器的任務(wù)．
　　SPI 過程處理兩種存儲器環(huán)境：上層執(zhí)行器存儲器環(huán)境和過程存儲器環(huán)境（如果已聯(lián)接）．
　　在一個過程與 SPI 管理器聯(lián)接之前，當(dāng)前存儲器環(huán)境是上層執(zhí)行器環(huán)境，所以所有由過程自身通過 palloc/repalloc 或通過 SPI 應(yīng)用函數(shù)在聯(lián)接到 SPI 管理器之前分配的存儲器都在這個環(huán)境里．
　　在進(jìn)行 SPI_connect 調(diào)用之后，當(dāng)前環(huán)境是過程自身所有的．通過 palloc/repalloc 或通過 SPI 應(yīng)用函數(shù)分配的存儲器（除了 SPI_copytuple，SPI_modifytuple，SPI_palloc 和 SPI_repalloc 以外）都在這個環(huán)境中分配．
　　當(dāng)進(jìn)程與 SPI 管理器斷開（通過調(diào)用 SPI_finish）后，當(dāng)前環(huán)境恢復(fù)為上層執(zhí)行器環(huán)境并且所有在過程存儲器環(huán)境分配的存儲器都被釋放，并且不可繼續(xù)使用！
　　如果你想返回一些東西給上層執(zhí)行器，那么你必須為此在上層環(huán)境分配一片存儲器！
　　SPI 不能自動釋放在上層執(zhí)行器環(huán)境里分配的存儲器！
　　SPI 在查詢完成后自動釋放查詢執(zhí)行期間的存儲器分配！
數(shù)碼相機(jī)存儲器
　　可以是一張卡，也可以是軟盤，可以是活動的，也可以是固定的，用于保存圖像。
　　cf閃存卡
　　一種袖珍閃存卡，(compact flash card)。像pc卡那樣插入數(shù)碼相機(jī)，它可用適配器，(又稱轉(zhuǎn)接卡)，使之適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的pc卡閱讀器或其他的pc卡設(shè)備。cf存儲卡的部分結(jié)構(gòu)采用強(qiáng)化玻璃及金屬外殼，cf存儲卡采用standard ata/ide接口界面，配備有專門的pcm-cia適配器(轉(zhuǎn)接卡)，筆記本電腦的用戶可直接在pcmcia插槽上使用，使數(shù)據(jù)很容易在數(shù)碼相機(jī)與電腦之間傳遞。
　　sm閃存卡
　　即smart media，智能媒體卡，一種存儲媒介。sm卡采用了ssfdg/flash內(nèi)存卡，具有超小超薄超輕等特性，體積37(長)×45(寬)×0.76(厚)毫米，重量是1.8g，功耗低，容易升級，sm轉(zhuǎn)換卡也有pcmcia界面，方便用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
　　memory stick duo
　　memory stick duo即微型記憶棒，微型記憶棒的體積和重量都為普通記憶棒的三分之一左右，目前最大存儲容量可以達(dá)到 4g。
　　sd閃存卡
　　即SecureDigital， 32×24×2.11 存儲的速度快,非常小巧，外觀和MMC一樣，目前市面上較多數(shù)數(shù)碼相機(jī)使用這種格式的存儲卡，市場占有率第一。
　　xd閃存卡
　　即Fuji film(富士膠卷)和OLYMPUS(奧林巴斯)聯(lián)合推出的xD-Picture卡，體形很小，傳輸速度很快，不過價格很昂貴。
　　mmc閃存卡
　　即MultiMedia Card ，外型和SD完全一樣，很多時候也通用。
　　微硬盤
　　是一種比較高端的存貯產(chǎn)品，目前“IBM(日立)”和國產(chǎn)品牌“南方匯通”都推出了自己的微硬盤產(chǎn)品。微型硬盤外型和CF卡完全一樣，使用同一型號接口。
　　優(yōu)卡
　　優(yōu)卡是lexar公司生產(chǎn)的一種數(shù)碼相機(jī)存儲介質(zhì)，外形和一般的cf卡相同，可以用在使用cf卡的數(shù)碼相機(jī)、pda、mp3等數(shù)碼設(shè)備上，同時可以直接通過usb接口與計算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)，用作移動存儲器。
　　數(shù)字膠卷
　　數(shù)字膠卷是lexar公司生產(chǎn)的的一種數(shù)碼相機(jī)的存儲介質(zhì)，同日立的sm卡、松下的sd卡、索尼的memorystick屬同類的數(shù)字存儲媒體。
　　pc卡轉(zhuǎn)換器
　　一種接插件，可以把cf卡或sm卡插入其中，然后，整體作為一個pc卡插入計算機(jī)的pcmica插口，這是常用于便攜機(jī)的一種通用擴(kuò)展接口，可以接入pcmica內(nèi)存卡、pcmica硬盤、pcmica調(diào)制解調(diào)器等。
嵌入式應(yīng)用中存儲器類型的選擇技巧
　　存儲器的類型將決定整個嵌入式系統(tǒng)的操作和性能，因此存儲器的選擇是一個非常重要的決策。無論系統(tǒng)是采用電池供電還是由市電供電，應(yīng)用需求將決定存儲器的類型(易失性或非易失性)以及使用目的(存儲代碼、數(shù)據(jù)或者兩者兼有)。另外，在選擇過程中,存儲器的尺寸和成本也是需要考慮的重要因素。對于較小的系統(tǒng)，微控制器自帶的存儲器就有可能滿足系統(tǒng)要求，而較大的系統(tǒng)可能要求增加外部存儲器。為嵌入式系統(tǒng)選擇存儲器類型時，需要考慮一些設(shè)計參數(shù)，包括微控制器的選擇、電壓范圍、電池壽命、讀寫速度、存儲器尺寸、存儲器的特性、擦除/寫入的耐久性以及系統(tǒng)總成本。
　　選擇存儲器時應(yīng)遵循的基本原則
　　1．內(nèi)部存儲器與外部存儲器
　　一般情況下，當(dāng)確定了存儲程序代碼和數(shù)據(jù)所需要的存儲空間之后，設(shè)計工程師將決定是采用內(nèi)部存儲器還是外部存儲器。通常情況下，內(nèi)部存儲器的性價比最高但靈活性最低，因此設(shè)計工程師必須確定對存儲的需求將來是否會增長，以及是否有某種途徑可以升級到代碼空間更大的微控制器�；�于成本考慮，人們通常選擇能滿足應(yīng)用要求的存儲器容量最小的微控制器，因此在預(yù)測代碼規(guī)模的時候要必須特別小心，因為代碼規(guī)模增大可能要求更換微控制器。
　　目前市場上存在各種規(guī)模的外部存儲器器件，我們很容易通過增加存儲器來適應(yīng)代碼規(guī)模的增加。有時這意味著以封裝尺寸相同但容量更大的存儲器替代現(xiàn)有的存儲器，或者在總線上增加存儲器。即使微控制器帶有內(nèi)部存儲器，也可以通過增加外部串行EEPROM或閃存來滿足系統(tǒng)對非易失性存儲器的需求。
　　2．引導(dǎo)存儲器
　　在較大的微控制器系統(tǒng)或基于處理器的系統(tǒng)中，設(shè)計工程師可以利用引導(dǎo)代碼進(jìn)行初始化。應(yīng)用本身通常決定了是否需要引導(dǎo)代碼，以及是否需要專門的引導(dǎo)存儲器。例如，如果沒有外部的尋址總線或串行引導(dǎo)接口，通常使用內(nèi)部存儲器，而不需要專門的引導(dǎo)器件。但在一些沒有內(nèi)部程序存儲器的系統(tǒng)中，初始化是操作代碼的一部分，因此所有代碼都將駐留在同一個外部程序存儲器中。某些微控制器既有內(nèi)部存儲器也有外部尋址總線，在這種情況下，引導(dǎo)代碼將駐留在內(nèi)部存儲器中，而操作代碼在外部存儲器中。這很可能是最安全的方法，因為改變操作代碼時不會出現(xiàn)意外地修改引導(dǎo)代碼。在所有情況下，引導(dǎo)存儲器都必須是非易失性存儲器。
　　3．配置存儲器
　　對于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA）或片上系統(tǒng)(SoC)，人們使用存儲器來存儲配置信息。這種存儲器必須是非易失性EPROM、EEPROM或閃存。大多數(shù)情況下，F(xiàn)PGA采用SPI接口，但一些較老的器件仍采用FPGA串行接口。串行EEPROM或閃存器件最為常用，EPROM用得較少。
　　4．程序存儲器
　　所有帶處理器的系統(tǒng)都采用程序存儲器，但設(shè)計工程師必須決定這個存儲器是位于處理器內(nèi)部還是外部。在做出了這個決策之后，設(shè)計工程師才能進(jìn)一步確定存儲器的容量和類型。當(dāng)然有的時候，微控制器既有內(nèi)部程序存儲器也有外部尋址總線，此時設(shè)計工程師可以選擇使用它們當(dāng)中的任何一個，或者兩者都使用。這就是為什么為某個應(yīng)用選擇最佳存儲器的問題，常常由于微控制器的選擇變得復(fù)雜起來，以及為什么改變存儲器的規(guī)模也將導(dǎo)致改變微控制器的選擇的原因。
　　如果微控制器既利用內(nèi)部存儲器也利用外部存儲器，則內(nèi)部存儲器通常被用來存儲不常改變的代碼，而外部存儲器用于存儲更新比較頻繁的代碼和數(shù)據(jù)。設(shè)計工程師也需要考慮存儲器是否將被在線重新編程或用新的可編程器件替代。對于需要重編程功能的應(yīng)用，人們通常選用帶有內(nèi)部閃存的微控制器，但帶有內(nèi)部OTP或ROM和外部閃存或EEPROM的微控制器也滿足這個要求。為降低成本，外部閃存可用來存儲代碼和數(shù)據(jù)，但在存儲數(shù)據(jù)時必須小心避免意外修改代碼。
　　在大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)中，人們利用閃存存儲程序以便在線升級固件。代碼穩(wěn)定的較老的應(yīng)用系統(tǒng)仍可以使用ROM和OTP存儲器，但由于閃存的通用性，越來越多的應(yīng)用系統(tǒng)正轉(zhuǎn)向閃存。表1給出了程序存儲器類型的參數(shù)比較。
　　5．?dāng)?shù)據(jù)存儲器
　　與程序存儲器類似，數(shù)據(jù)存儲器可以位于微控制器內(nèi)部，或者是外部器件，但這兩種情況存在一些差別。有時微控制器內(nèi)部包含SRAM(易失性)和EEPROM(非易失)兩種數(shù)據(jù)存儲器，但有時不包含內(nèi)部EEPROM，在這種情況下，當(dāng)需要存儲大量數(shù)據(jù)時，設(shè)計工程師可以選擇外部的串行EEPROM或串行閃存器件。當(dāng)然，也可以使用并行EEPROM或閃存，但通常它們只被用作程序存儲器。
　　當(dāng)需要外部高速數(shù)據(jù)存儲器時，通常選擇并行SRAM并使用外部串行EEPROM器件來滿足對非易失性存儲器的要求。一些設(shè)計還將閃存器件用作程序存儲器，但保留一個扇區(qū)作為數(shù)據(jù)存儲區(qū)。這種方法可以降低成本、空間并提供非易失性數(shù)據(jù)存儲器。
　　針對非易失性存儲器要求，串行EEPROM器件支持I2C、SPI或微線(Microwire)通訊總線，而串行閃存通常使用SPI總線。由于寫入速度很快且?guī)в蠭2C和SPI串行接口，F(xiàn)RAM在一些系統(tǒng)中得到應(yīng)用。
　　6．易失性和非易失性存儲器
　　存儲器可分成易失性存儲器或者非易失性存儲器，前者在斷電后將丟失數(shù)據(jù)，而后者在斷電后仍可保持?jǐn)?shù)據(jù)。設(shè)計工程師有時將易失性存儲器與后備電池一起使用，使其表現(xiàn)猶如非易失性器件，但這可能比簡單地使用非易失性存儲器更加昂貴。然而，對要求存儲器容量非常大的系統(tǒng)而言，帶有后備電池的DRAM可能是滿足設(shè)計要求且性價比很高的一種方法。
　　在有連續(xù)能量供給的系統(tǒng)中，易失性或非易失性存儲器都可以使用，但必須基于斷電的可能性做出最終決策。如果存儲器中的信息可以在電力恢復(fù)時從另一個信源中恢復(fù)出來，則可以使用易失性存儲器。
　　選擇易失性存儲器與電池一起使用的另一個原因是速度。盡管非易失存儲器件可以在斷電時保持?jǐn)?shù)據(jù)，但寫入數(shù)據(jù)(一個字節(jié)、頁或扇區(qū))的時間較長。
　　7．串行存儲器和并行存儲器
　　在定義了應(yīng)用系統(tǒng)之后，微控制器的選擇是決定選擇串行或并行存儲器的一個因素。對于較大的應(yīng)用系統(tǒng)，微控制器通常沒有足夠大的內(nèi)部存儲器，這時必須使用外部存儲器，因為外部尋址總線通常是并行的，外部的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器也將是并行的。
　　較小的應(yīng)用系統(tǒng)通常使用帶有內(nèi)部存儲器但沒有外部地址總線的微控制器。如果需要額外的數(shù)據(jù)存儲器，外部串行存儲器件是最佳選擇。大多數(shù)情況下，這個額外的外部數(shù)據(jù)存儲器是非易失性的。
　　根據(jù)不同的設(shè)計，引導(dǎo)存儲器可以是串行也可以是并行的。如果微控制器沒有內(nèi)部存儲器，并行的非易失性存儲器件對大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)而言是正確的選擇。但對一些高速應(yīng)用，可以使用外部的非易失性串行存儲器件來引導(dǎo)微控制器，并允許主代碼存儲在內(nèi)部或外部高速SRAM中。
　　8．EEPROM與閃存
　　存儲器技術(shù)的成熟使得RAM和ROM之間的界限變得很模糊，如今有一些類型的存儲器(如EEPROM和閃存)組合了兩者的特性。這些器件像RAM一樣進(jìn)行讀寫，并像ROM一樣在斷電時保持?jǐn)?shù)據(jù)，它們都可電擦除且可編程，但各自有它們優(yōu)缺點。
　　從軟件角度看，獨(dú)立的EEPROM和閃存器件是類似的，兩者主要差別是EEPROM器件可以逐字節(jié)地修改，而閃存器件只支持扇區(qū)擦除以及對被擦除單元的字、頁或扇區(qū)進(jìn)行編程。對閃存的重新編程還需要使用SRAM，因此它要求更長的時間內(nèi)有更多的器件在工作，從而需要消耗更多的電池能量。設(shè)計工程師也必須確認(rèn)在修改數(shù)據(jù)時有足夠容量的SRAM可用。
　　存儲器密度是決定選擇串行EEPROM或者閃存的另一個因素。市場上目前可用的獨(dú)立串行EEPROM器件的容量在128KB或以下，獨(dú)立閃存器件的容量在32KB或以上。
　　如果把多個器件級聯(lián)在一起，可以用串行EEPROM實現(xiàn)高于128KB的容量。很高的擦除/寫入耐久性要求促使設(shè)計工程師選擇EEPROM，因為典型的串行EEPROM可擦除/寫入100萬次。閃存一般可擦除/寫入1萬次，只有少數(shù)幾種器件能達(dá)到10萬次。
　　今天，大多數(shù)閃存器件的電壓范圍為2.7V到3.6V。如果不要求字節(jié)尋址能力或很高的擦除/寫入耐久性，在這個電壓范圍內(nèi)的應(yīng)用系統(tǒng)采用閃存，可以使成本相對較低。
　　9．EEPROM與FRAM
　　EEPROM和FRAM的設(shè)計參數(shù)類似，但FRAM的可讀寫次數(shù)非常高且寫入速度較快。然而通常情況下，用戶仍會選擇EEPROM而不是FRAM，其主要原因是成本(FRAM較為昂貴)、質(zhì)量水平和供貨情況。設(shè)計工程師常常使用成本較低的串行EEPROM，除非耐久性或速度是強(qiáng)制性的系統(tǒng)要求。
　　DRAM和SRAM都是易失性存儲器，盡管這兩種類型的存儲器都可以用作程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，但SRAM主要用于數(shù)據(jù)存儲器。DRAM與SRAM之間的主要差別是數(shù)據(jù)存儲的壽命。只要不斷電，SRAM就能保持其數(shù)據(jù)，但DRAM只有極短的數(shù)據(jù)壽命，通常為4毫秒左右。
　　與SRAM相比，DRAM似乎是毫無用處的，但位于微控制器內(nèi)部的DRAM控制器使DRAM的性能表現(xiàn)與SRAM一樣。DRAM控制器在數(shù)據(jù)消失之前周期性地刷新所存儲的數(shù)據(jù)，所以存儲器的內(nèi)容可以根據(jù)需要保持長時間。
　　由于比特成本低，DRAM通常用作程序存儲器，所以有龐大存儲要求的應(yīng)用可以從DRAM獲益。它的最大缺點是速度慢，但計算機(jī)系統(tǒng)使用高速SRAM作為高速緩沖存儲器來彌補(bǔ)DRAM的速度缺陷。
　　小結(jié)
　　盡管我們幾乎可以使用任何類型的存儲器來滿足嵌入式系統(tǒng)的要求，但終端應(yīng)用和總成本要求通常是影響我們做出決策的主要因素。有時，把幾個類型的存儲器結(jié)合起來使用能更好地滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求。例如，一些PDA設(shè)計同時使用易失性存儲器和非易失性存儲器作為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。把永久的程序保存在非易失性ROM中，而把由用戶下載的程序和數(shù)據(jù)存儲在有電池支持的易失性DRAM中。不管選擇哪種存儲器類型，在確定將被用于最終應(yīng)用系統(tǒng)的存儲器之前，設(shè)計工程師必須仔細(xì)折中考慮各種設(shè)計因素。
存儲器相關(guān)知識問答
　　問：我想買快頁方式存儲器并安裝在486計算機(jī)上，但是零售商僅有EDO和校驗存儲器，我應(yīng)當(dāng)買那種？
　　答：EDO與486機(jī)器不兼容。校驗存儲器以快頁方式工作，它帶有4個校驗位。如果您的系統(tǒng)不需要校驗，您可以不配備校驗?zāi)�塊。如果您的系統(tǒng)要求進(jìn)行校驗，那么您應(yīng)使用具有校驗功能的模塊。新的奔騰系統(tǒng)只需將BIOS正確設(shè)置，就可以配置校驗或非校驗?zāi)�塊。
　　問：386計算機(jī)采用什么存儲器？
　　答：大多數(shù)386計算機(jī)采用30引腳的SIMM，有些386計算機(jī)采用72引腳的SIMM。386計算機(jī)要求模塊必需成對安裝，每組插二個SIMM模塊。
　　存儲器類型：快頁方式（FPM或FM）。
　　問：486計算機(jī)采用什么存儲器？
　　答：大多數(shù)486 DX計算機(jī)采用72引腳的SIMM。模塊可以單個安裝，即每組插一塊SIMM。486 SX計算機(jī)采用30引腳的SIMM，模塊4個一起安裝，即每組插四塊SIMM。有些486計算機(jī)（包括SX和DX）在同一主板上既安裝30引腳SIMM同時也配備72引腳SIMM。
　　存儲器類型：快頁方式（FPM）DRAM（根據(jù)主板的要求要么是奇偶校驗，要么是非奇偶校驗）。
　　問：奔騰計算機(jī)采用什么存儲器？（586計算機(jī)）
　　答：大多數(shù)奔騰計算機(jī)主板上有2組SIMM插槽，每組必需插入二塊相同容量和相同類型的存儲器。大多數(shù)奔騰計算機(jī)使用72引腳SIMM。通常，奔騰計算機(jī)的主頻是166MHz；主板上有SIMM和DIMM插槽，安裝168引腳DIMM和72引腳SIMM。每組一個168引腳的DIMM插槽。
　　存儲器類型：通常是配對EDO（擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出）DRAM。老式奔騰機(jī)（60MHz-100MHz）要求FPM（快頁方式）。新型100MHz至200MHz MMX計算機(jī)、CRIX 6X86、AMD 586處理器可在同一機(jī)器上采用EDO或FPM的SDRAM（DIMM）。
　　問：奔騰增強(qiáng)型計算機(jī)（P-6處理器）采用什么存儲器
　　答：大多數(shù)奔騰增強(qiáng)型計算機(jī)（Pentium Pro)采用72引腳SIMM。要求每組二個SIMM來升級存儲器。
　　存儲器類型：奇偶或非奇偶校驗FPM或EDO（大多數(shù)配置為奇偶校驗FPM）
　　問：蘋果機(jī)采用什么存儲器？
　　答：Mac Quadra 700、900、950和MacIntosh II系列計算機(jī)采用30引腳的SIMM。安裝要求每組配4塊相同的SIMM。
　　Mac Iifx采用64引腳的SIMM模塊。
　　Mac Plus、Mac SE、Mac Classics、Classic II、Color Classic、Mac LC、 LCIII、 Performa 200、400、405、410、430系列采用30引腳SIMM。新型Quadras、新型Performas和Centris系列計算機(jī)采用72引腳SIMM。
　　Mac Performa6400/180和200要求168引腳DIMM進(jìn)行升級。
　　存儲器類型：快頁方式DRAM
存儲器發(fā)展趨勢
　　一、 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展趨勢
　　存儲器芯片按存取方式(讀寫方式)可分為隨機(jī)存取存儲器芯片(RAM)和只讀存儲器芯片(ROM)。ROM中的信息只能被讀出，而不能被操作者修改或刪除，故一般用于存放固定的程序，如監(jiān)控程序、匯編程序等，以及存放各種表格。RAM主要用來存放各種現(xiàn)場的輸入、輸出數(shù)據(jù)，中間計算結(jié)果，以及與外部存儲器交換信息和作堆棧用。它的存儲單元根據(jù)具體需要可以讀出，也可以寫入或改寫。由于RAM由電子器件組成，所以只能用于暫時存放程序和數(shù)據(jù)，一旦關(guān)閉電源或發(fā)生斷電，其中的數(shù)據(jù)就會丟失�，F(xiàn)在的RAM多為MOS型半導(dǎo)體電路，它分為靜態(tài)和動態(tài)兩種。靜態(tài)RAM是靠雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來記憶信息的；動態(tài)RAM是靠MOS電路中的柵極電容來記憶信息的。由于電容上的電荷會泄漏，需要定時給與補(bǔ)充，所以動態(tài)RAM需要設(shè)置刷新電路。但動態(tài)RAM比靜態(tài)RAM集成度高、功耗低，從而成本也低，適于作大容量存儲器。
　　按照不同的技術(shù)，存儲器芯片可以細(xì)分為EPROM、EEPROM、SRAM、DRAM、FLASH、MASK ROM和FRAM等。存儲器技術(shù)是一種不斷進(jìn)步的技術(shù)，隨著各種專門應(yīng)用不斷提出新的要求，新的存儲器技術(shù)也層出不窮，每一種新技術(shù)的出現(xiàn)都會使某種現(xiàn)存的技術(shù)走進(jìn)歷史，因為開發(fā)新技術(shù)的初衷就是為了消除或減弱某種特定存儲器產(chǎn)品的不足之處。例如，閃存技術(shù)脫胎于EEPROM，它的一個主要用途就是為了取代用于PC機(jī)BIOS的EEPROM芯片，以便方便地對這種計算機(jī)中最基本的代碼進(jìn)行更新。盡管目前非揮發(fā)性存儲器中最先進(jìn)的就是閃存，但技術(shù)卻并未就此停步。生產(chǎn)商們正在開發(fā)多種新技術(shù)，以便使閃存也擁有像DRAM和SDRAM那樣的高速、低價、壽命長等特點�？傊�，存儲器技術(shù)將會繼續(xù)發(fā)展，以滿足不同的應(yīng)用需求。就PC市場來說，更高密度、更大帶寬、更低功耗、更短延遲時間、更低成本的主流DRAM技術(shù)將是不二之選。而在其它非揮發(fā)性存儲器領(lǐng)域，供應(yīng)商們正在研究閃存之外的各種技術(shù)，以便滿足不同應(yīng)用的需求，未來必將有更多更新的存儲器芯片技術(shù)不斷涌現(xiàn)。
　　二、產(chǎn)品市場發(fā)展趨勢
　　1、FLASH的應(yīng)用越來越廣泛
　　隨著FLASH在通信領(lǐng)域、消費(fèi)領(lǐng)域、計算機(jī)領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，未來FLASH必將成為發(fā)展最快、最有市場潛力的存儲器芯片產(chǎn)品。
　　在電信領(lǐng)域，我國電信運(yùn)營商已經(jīng)開通了彩信業(yè)務(wù)，以MOTOROLA 388和多普達(dá)為代表的“PDA+手機(jī)”已經(jīng)得到越來越多的消費(fèi)者的青睞。這些多功能移動電話需要更大的存儲容量，以存儲更大的程序和更多的數(shù)據(jù)。在移動電話中FLASH還有一個更大的應(yīng)用——可拆卸式閃存卡。下一代以信息為中心的手機(jī)將對閃存卡有很大的需求，手機(jī)使用者可用閃存卡來儲存欲在無線網(wǎng)絡(luò)中傳送的影像，或作檔案備份或其它用途。目前有多家手機(jī)制造商宣布計劃在未來的手機(jī)上采用閃存卡，包括Sony Ericsson的P800、NTT DoCoMo的i－shot mova D25li、Lexar Media的Secure Digital閃存卡等。
　　在消費(fèi)領(lǐng)域，F(xiàn)LASH主要應(yīng)用在PDA、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝象機(jī)、MP3等數(shù)字電子產(chǎn)品，在這些產(chǎn)品中的應(yīng)用，更多的是以FDD、Compact Flash、SmartMedia、Clik、Microdrive與Memory Stick等閃存卡形式。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及科技的進(jìn)步，消費(fèi)者對數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝象機(jī)的認(rèn)同感越來越強(qiáng)，已掀起了一股數(shù)字消費(fèi)潮流，數(shù)字消費(fèi)電子產(chǎn)品對FLASH的需求潛力很大。
　　在計算機(jī)領(lǐng)域，F(xiàn)LASH最早的應(yīng)用是在BIOS中取代PROM和EPROM以適應(yīng)消費(fèi)者對計算機(jī)的升級需求。另外，基于USB的移動閃存以其大容量、易攜帶、速度快等優(yōu)勢，受到越來越多的消費(fèi)者的青睞，可以預(yù)期移動閃存市場將會出現(xiàn)爆炸式的增長，對FLASH的市場需求前景非常光明。
　　2、基于FLASH的移動存儲器逐漸取代軟盤
　　移動閃存不僅具有易于操作和方便攜帶的特點，同時，移動閃存還具有高速、輕便、技術(shù)先進(jìn)、大存儲量的特點，因此移動閃存不僅將成為個人存儲應(yīng)用的主要產(chǎn)品，而且還將在各類企業(yè)、學(xué)校及行業(yè)用戶領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，必將成為未來存儲市場的主流。
　　自從朗科公司在國內(nèi)最先推出閃存產(chǎn)品“朗科優(yōu)盤”之后，這種新型的移動儲存產(chǎn)品就將矛頭直接指向了計算機(jī)最老的配置之一——軟驅(qū)。朗科公司最早提出了“取代軟盤軟驅(qū)”的口號。而市場似乎也應(yīng)合了這一趨勢。
　　2002年剛過新年，Intel公司就已經(jīng)對外宣布將在新款處理器中徹底停止對軟驅(qū)的支持。而三星公司也宣布要在所有三星新款電腦中以USB移動存儲盤徹底取代軟驅(qū)。占據(jù)磁盤50%市場的索尼在1個月前也以極快的速度成立了一個閃盤事業(yè)部，專門負(fù)責(zé)自有品牌閃盤的推廣工作。國內(nèi)的IT廠商聯(lián)想、方正也先后宣布旗下V系列筆記本電腦、商祺9000電腦選擇朗科優(yōu)盤為標(biāo)準(zhǔn)配置，從而徹底廢除了軟驅(qū)。
　　其實移動存儲盤取代軟驅(qū)，從任何一個方面來看都是理所當(dāng)然的。從技術(shù)上來看，閃存的讀取速度和容量大大高于軟驅(qū)，使用壽命也更長。有些移動存儲盤還具有抗震性能。軟盤不僅體積相對較大，而且讀取速度慢、使用壽命短、容量小。從價格上看，32M的閃存盤是軟驅(qū)的兩倍左右，可是性能等方面卻是后者的20－30倍。據(jù)了解，2002年閃存的市場容量將達(dá)到150萬片。對于一種新產(chǎn)品而言，這樣的市場容量是誘人的。因此，聯(lián)想、清華同方等也受不住誘惑，相繼推出自己的閃存產(chǎn)品：魔盤和惠存星鉆。而國外的LG和美國百事靈也相繼進(jìn)入了我國移動閃存市場。
　　3、DDR SDRAM將逐步取代RDRAM成為市場主流
　　存儲器芯片市場發(fā)展趨勢有兩大陣營：RDRAM(RAMBUS)和DDR與PC133。無論哪種產(chǎn)品，若想在市場獲得成功，除了技術(shù)外最關(guān)鍵的是能否獲得產(chǎn)業(yè)鏈中芯片組、OEM廠商和組裝電腦廠商大力支持。
　　RDRAM出貨量最多的三星電子公司稱，RDRAM的需求量在過去幾個月中大幅增加，這種存儲器芯片芯片預(yù)計將占這家韓國公司DRAM全年產(chǎn)量的10%以上。中國我國臺灣省硅統(tǒng)公司2002年7月份推出了R658芯片組，該芯片組支持RDRAM，包括新的1066MHz芯片。但業(yè)內(nèi)最重要的芯片組廠商英特爾于2002年8月證實，該公司將逐漸停止生產(chǎn)支持Rambus公司RDRAM存儲器芯片的個人電腦和工作站，取而代之的是DDR和SDRAM存儲器芯片。
　　這標(biāo)志著Rambus公司和英特爾一度非常密切的伙伴關(guān)系走到了盡頭。英特爾曾試圖將RDRAM存儲器芯片作為下一代個人電腦的主流存儲器芯片，但未獲成功。英特爾公司聲稱所有的新芯片組將只支持DDR存儲器芯片。支持RDRAM存儲器芯片的英特爾臺式850芯片組將一直延用至2005年，但其后將不會再推出采用RDRAM存儲器芯片的新產(chǎn)品。其850系列將在幾個月內(nèi)進(jìn)行升級，以支持新的1066MHz RDRAM存儲器芯片芯片，但不會進(jìn)一步升級850系列，使其支持1200MHz或1300MHz的RDRAM存儲器芯片。
　　由于采用DDR存儲器芯片的兩款新的工作站芯片組，即采用Xeon雙處理器的Placer芯片組和采用Xeon單處理器的Granite Bay芯片組將在2002年第四季度面市。它們出現(xiàn)之日就是860系列消失之時，因此沒有必要升級860系列，使其支持1066MHz的RDRAM。新款Placer芯片組將支持PCI－X和AGP8X，并可升級至支持DDR266，將來可能會支持DDR333�，F(xiàn)存的845系列芯片組將在第四季度升級至支持DDR333。
　　DDR SDRAM由于得到了產(chǎn)業(yè)鏈的支持，將逐漸取代RDRAM成為市場主流。
　　存儲器是計算機(jī)的主要組成部件，它主要是用來存儲信息的。存儲器的類型有很多，按存儲介質(zhì)分為半導(dǎo)體存儲器、磁存儲器和光存儲器。半導(dǎo)體存儲器芯片內(nèi)包含大量的存儲單元，每個存儲單元都有唯一的地址代碼加以區(qū)分，并能存儲一位二進(jìn)制信息。本章只討論半導(dǎo)體存儲器。

• 通信詞典解釋