非易失性存储发展现状及展望VIP专享

工程是可逆的。用于存储电荷的面积越大，分离出的电荷越密集，其电容量越大。相对锂离子电池，超级电容的储能为物理过程，具有如下优点[6]：充电速度快，充电 10秒～10 分钟可达到其额定容量的 95%以上；循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达 1～50≥万次；能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率 90%；安全可靠、适用温度范围宽（-40℃～+70℃）、无污染。3.2 存储器性能差异由图 2 可以看出，主存储器和 HDD 硬盘存储器之间存在很大的性能差异，SSDs 存储技术虽然缩小了差异，但是差异依旧存在，而数据密集型的应用需要快速的访问存储设备。来自 Viking 的 Adrian Proctor 表示，SSD 的速度比 HDD 硬盘快，但却比 DDR 慢很多，此外 DDR 没有 Flash 的写入次数限制，耐久性是 Flash 的缺点所在。因此只有通过整合DRAM、Flash 等主流记忆体，才能解决对持久性、符合成本效益的非易失性内存解决方案不断增长的需求。3.3 NVDIMM 的系统架构及在存储系统中的应用非易失性内存（NVDIMM ）是一项蓬勃进展的有用存储技术， 其系统架构如图 3 所示，通过整合 DRAM、Flash、智能系统控制器以及超级电容模块，NVDIMM 可以提供一个高度稳定的存储子系统。它既保留了最快 DRAM 的低延迟和无读写次数限制特性，又获得了 Flash 的数据长期保存特性。而实行超级电容作为供电设备，则避开了电池的环境污染，充电时间长，价格昂贵等缺点。NVDIMM 的设计使其可以轻松插入符合行业标准的服务器和存储平台的 DIMM 插槽，则无需在主板中为其留取安放位置，可以轻松扩展现有装置的性能。NVDIMM 通过与超级电容的有效结合，最终达到非易失性复合记忆的目标，它正得到越来越多的厂家关注和投入其中。系统正常运行时，超级内存表现为普通 DRAM，但在掉电时，由超级电容供电数秒，NVDIMM 能迅速将内存数据转移到闪存中。当电力恢复后，NVDIMM 能快速还原数据，系统瞬间恢复至掉电前的工作状态继续工作，从而达到了掉电保护的目的。4 ——新型的非易失性存储器忆阻器4.1 传统存储器的缺陷及新型存储技术的进展随着微电子技术与工艺遵循摩尔定律的高速进展，传统的基于电荷存储的存储器，如SRAM、DRAM 和 FLASH，其主流存储技术均采纳 90nm 的晶体管进行构建，而当前 CPU的尺寸已经达到 35nm，基于晶体管工艺的微电子技术已经遇到了技术瓶颈，因而急需寻找一种器件来代替晶体管。为了解决这一技术瓶颈...