存儲器新技術(shù)及硅麥克風(fēng)介紹

存儲器新技術(shù)及硅麥克風(fēng)介紹第1頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄存儲器概念存儲器分類存儲器發(fā)展及最新技術(shù)麥克風(fēng)硅麥克風(fēng)參考文獻(xiàn)2第2頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月存儲器概念存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。計算機中的全部信息，包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計算機程序、中間運行結(jié)果和最終運行結(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3第3頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月存儲器分類存儲器芯片按存取方式(讀寫方式)可分為隨機存取存儲器芯片(RAM)和只讀存儲器芯片(ROM)。按照不同的技術(shù)，存儲器芯片又可以細(xì)分為EPROM、EEPROM、SRAM、DRAM、FLASH、MASKROM和FRAM等。

4第4頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月5分類：掩模ROM可編程ROM（PROM）可擦除可編程ROM（EPROM）隨機存儲器RAM靜態(tài)存儲器SRAM動態(tài)存儲器DRAM按功能(Read-OnlyMemory)(RandomAccessMemory)(ProgrammableROM)(ErasablePROM)UVEPROMEEPROM只讀存儲器ROMFlashMemory(Ultra-Violet)(Electrically)電可擦除紫外線擦除(StaticRAM)快閃存儲器(DynamicRAM)只能讀出不能寫入,斷電不失還可以按制造工藝分為雙極型和MOS型兩種。

主要指標(biāo)：存儲容量、存取速度。

存儲容量:用字?jǐn)?shù)×位數(shù)表示，也可只用位數(shù)表示。如，某動態(tài)存儲器的容量為109位/片。第5頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月存儲器發(fā)展及最新技術(shù)MRAMFRAMPRAM6第6頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月MRAM

一種非揮發(fā)性的磁性隨機存儲器，所謂“非揮發(fā)性”是指關(guān)掉電源后，仍可以保持記憶完整，功能與FLASH雷同；而“隨機存取”是指中央處理器讀取資料時，不一定要從頭開始，隨時可用相同的速率，從內(nèi)存的任何部位讀寫信息。MRAM運作的基本原理與硬盤驅(qū)動器相同。和在硬盤上存儲數(shù)據(jù)一樣，數(shù)據(jù)以磁性的方向為依據(jù)，存儲為0或1。它存儲的數(shù)據(jù)具有永久性，直到被外界的磁場影響之后，才會改變這個磁性數(shù)據(jù)。它擁有靜態(tài)隨機存儲器SRAM的高速讀取寫入能力以及動態(tài)隨機存儲器DRAM的高集成度，而且基本上可以無限次地重復(fù)寫入。7第7頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月FRAM

一種非易失性存儲技術(shù)。FRAM的核心技術(shù)是鐵電晶體材料。這一特殊材料使得鐵電存儲產(chǎn)品同時擁有隨機存取存儲器(RAM)和非易失性存儲產(chǎn)品的特性。鐵電晶體材料的工作原理是，當(dāng)把電場加到鐵電晶體材料上，晶陣中的中心原子會沿著電場方向運動，到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。晶陣中的每個自由浮動的中心原子只有兩個穩(wěn)定狀態(tài)。一個用來記憶邏輯中的0，另一個記憶1。中心原子能在常溫、沒有電場的情況下停留在此狀態(tài)達(dá)一百年以上。鐵電存儲器不需要定時刷新，能在斷電情況下保存數(shù)據(jù)。由于在整個物理過程中沒有任何原子碰撞，F(xiàn)RAM擁有高速讀寫、超低功耗和無限次寫入等超級特性。8第8頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月PRAM華中科技大學(xué)電子系教授繆向水在09年武漢IIC秋季展上說，下一代存儲器技術(shù)既不是MRAM，也不是FRAM，而是相變存儲器（PCM）。他預(yù)測，商業(yè)化PCM產(chǎn)品要到2012年前后才可能出來，目前大量應(yīng)用的閃存發(fā)展到32nm節(jié)點后就到頂了，之后就將逐漸被PCM所取代。英特爾、IBM、意法和三星最先開發(fā)PCM，而今年三星宣布已開始量產(chǎn)512MbPRAM9第9頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月PRAM是一種非易失性存儲技術(shù),用的材料為硫系玻璃，基于硫族材料的電致相變。其每一個存儲單元在被加熱時呈晶體狀表示1，反之則為非晶體表示0，只要施加很小的復(fù)位電流就可以實現(xiàn)這兩種狀態(tài)的切換。相比閃存，PRAM在寫入新數(shù)據(jù)前不需要執(zhí)行擦除原數(shù)據(jù)的步驟，因此讀寫速度是普通閃存的30倍，同時其擦寫壽命也是閃存的10倍PRAM最大優(yōu)點是高效能和低耗電10第10頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月三星已開始量產(chǎn)的512MbPRAM大幅簡化了資料存儲的邏輯，它對DRAM的支持依賴程度較低，因此其用電效率極高，在使用PRAM情況下，手機電池使用時間可延遲20%以上這種512MbPRAM產(chǎn)品將單元面積削減到了0.05μm2。芯片面積為91mm2（10.77mm×8.5mm）。寫入速度為4.65MB/秒，讀取速度為266MB/秒，而最先進(jìn)的快閃寫入速度不到14.65MB/秒。可擦寫次數(shù)為10萬次，并且已經(jīng)證實數(shù)據(jù)保持時間在85度條件下為10年。11第11頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月這種512MbPRAM能在80ms內(nèi)消除64kw，此速度比NOR快閃記憶體快10倍，它使用60nm技術(shù)，這也是目前生產(chǎn)NOR快閃記憶體的技術(shù)。下圖為其單元陣列12第12頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月上圖為工藝圖下圖為產(chǎn)品外觀13第13頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月最近有人指出，三種新興存儲技術(shù)各具特點，PRAM、MRAM和FRAM在未來具有不同的取代目標(biāo)東芝MRAM產(chǎn)品相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受《中國電子報》記者采訪時直截了當(dāng)?shù)乇硎?，MRAM主要的替代對象是DRAM。大多數(shù)移動設(shè)備的存儲器架構(gòu)，是由高速作業(yè)用存儲DRAM和雖然速度慢、但存儲容量較大的閃存構(gòu)成的。而MRAM速度快、可反復(fù)擦寫，因此最適合作為高速作業(yè)用存儲器。又因為MRAM不會揮發(fā)，所以不用像DRAM一樣升級更新，因此可以把電力消耗降低至1/10以下。

14第14頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月FRAM一般被認(rèn)為是異步SRAM的取代品。LeeBrown對此表示認(rèn)同，與此同時，他表示在需要FRAM存儲器的高性能應(yīng)用領(lǐng)域方面，F(xiàn)RAM也可替代一部分EEPROM和FLASH器件。新的數(shù)據(jù)記錄要求使得一些設(shè)計人員在以往使用EEPROM和FLASH器件的場合選用FRAM。在許多情況下，利用FRAM特性，能夠改進(jìn)客戶的最終產(chǎn)品。PRAM主要取代FLASH15第15頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月麥克風(fēng)麥克風(fēng)，學(xué)名為傳聲器，由Microphone翻譯而來。傳聲器是將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號的能量轉(zhuǎn)換器件，也稱話筒，麥克風(fēng)，微音器16第16頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月硅麥克風(fēng)硅微型麥克風(fēng)，通過利用集成電路技術(shù)將微型機械系統(tǒng)與電子組件集成于硅晶面板的表面。在消費性應(yīng)用市場方面，未來將朝個人可攜式的產(chǎn)品發(fā)展，通訊應(yīng)用市場則以RFMEMS、MEMS麥克風(fēng)為主。未來低成本、高性能的MEMS取代ECM(ElectretCondenserMicrophone；駐極體電容式麥克風(fēng))成為趨勢，其中MEMS麥克風(fēng)于手機上將率先采用。17第17頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月硅麥克風(fēng)（Sisonic）是一種低成本、高性能以取代傳統(tǒng)ECM麥克風(fēng)的新技術(shù)。和傳統(tǒng)麥克風(fēng)