存儲(chǔ)器的創(chuàng)新和發(fā)展歷程介紹

回顧存儲(chǔ)器的創(chuàng)新和發(fā)展歷程

自電子革命以來(lái)，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器發(fā)揮了不可或缺的作用。從廣義上講，存儲(chǔ)器分為斷電后仍能保存信息的非易失性存儲(chǔ)器，和斷電后信息將丟失的易失性存儲(chǔ)器。在羅徹斯特電子半導(dǎo)體存儲(chǔ)器系列主題的第一篇文章中，我們將回顧非易失性存儲(chǔ)器的起源。

首個(gè)非易失性存儲(chǔ)器是PROM（可編程只讀存儲(chǔ)器），以及與之密切相關(guān)的EPROM（可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器）。最初的PROM產(chǎn)品在1967年由貝爾實(shí)驗(yàn)室提出，并于1971年由英特爾進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

最初，有兩種EPROM：一次性可編程版本和使用紫外線(UV)擦除內(nèi)存內(nèi)容的版本。UV可擦除版本特別適合在原型和開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行設(shè)計(jì)修改。

第一款實(shí)用且量產(chǎn)的容量只有256字節(jié)，以今天的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看簡(jiǎn)直小得驚人。很快，其它知名供應(yīng)商也開(kāi)始銷售此類產(chǎn)品，如AMD、英特爾、富士通、日立、Macronix、Atmel和德州儀器。

這些競(jìng)爭(zhēng)供應(yīng)商在內(nèi)存容量、低電壓操作和封裝選項(xiàng)方面取得了進(jìn)步。

由于需要專用設(shè)備，EPROM的主要挑戰(zhàn)之一是使用紫外線重新編程帶來(lái)的不便。隨著EEPROM（帶電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器）的問(wèn)世，解決了這個(gè)問(wèn)題，該產(chǎn)品使得重新編程變得更快、更可靠并且可以直接在板上完成。這項(xiàng)技術(shù)最初由Solid State Devices于1972 年制造，后來(lái)由Hughes Aircraft、Fairchild和 Siemens等在內(nèi)的一系列公司進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。存儲(chǔ)器的持續(xù)完善帶來(lái)了更高容量、更低的操作和編程電壓，以及更塊的速度選項(xiàng)。另一個(gè)值得注意的變化是從8位并行接口轉(zhuǎn)向串行接口，例如I2C和SPI。這伴隨著半導(dǎo)體幾何尺寸的縮小，允許遷移到更小尺寸的封裝中。

三十年后，EPROM和EEPROM仍在眾多設(shè)計(jì)中使用。盡管半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局不斷演進(jìn)，但Microchip（Atmel）、onsemi（Catalyst）、Renesas、Rohm和 ST Micro等制造商的相關(guān)生產(chǎn)仍在繼續(xù)。羅徹斯特電子可持續(xù)提供相關(guān)EPROM產(chǎn)品，覆蓋停產(chǎn)元器件和未停產(chǎn)器件，還可提供AM27C256、AM27C512和AM27C010等新產(chǎn)品。

在非易失性存儲(chǔ)器領(lǐng)域，隨著閃存的推出，競(jìng)爭(zhēng)也隨之而來(lái)。閃存于1980年由東芝發(fā)明，可以電擦除和重新編程存儲(chǔ)器，開(kāi)創(chuàng)了在線重新編程的概念。如今，在線重編程早已成為制造過(guò)程的一部分，這樣就能夠在量產(chǎn)時(shí)對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)容進(jìn)行更改。在此之前，許多產(chǎn)品都是提前數(shù)周從供應(yīng)商和分銷商處訂購(gòu)預(yù)編程的，這會(huì)在需要更改時(shí)產(chǎn)生問(wèn)題。

這項(xiàng)改進(jìn)提高了生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平，提高了生產(chǎn)靈活性并降低了成本，有利于大規(guī)模代工服務(wù)。

再后來(lái)，閃存演變?yōu)閮煞N不同的技術(shù)。原始的NOR flash技術(shù)可以輕松訪問(wèn)所有內(nèi)存位置且可靠性高；而NAND flash技術(shù)則兼顧了更高容量和更低成本，但代價(jià)是不允許內(nèi)存訪問(wèn)單個(gè)位置并需要管理內(nèi)存單元。

每種技術(shù)都具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，并且針對(duì)每種技術(shù)都開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的市場(chǎng)應(yīng)用程序。NOR Flash是存儲(chǔ)代碼和關(guān)鍵數(shù)據(jù)的理想選擇；而NAND Flash在大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面表現(xiàn)出色，使其現(xiàn)在在某些應(yīng)用中取代了硬盤驅(qū)動(dòng)器。目前活躍在閃存市場(chǎng)的一些供應(yīng)商如兆易創(chuàng)新、英飛凌、ISSI和Macronix。

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編輯：黃飛

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