“存儲器”這個(gè)詞對于電子設(shè)備的使用者一點(diǎn)都不陌生深入，在市面上沒有任何一款電子產(chǎn)品不需要用到存儲器的新趨勢，而且有時(shí)還不止用一款存儲器，然而對于存儲器種類，規(guī)格與形成服務水平，未必大家就分的一清二楚，比如：身為“執(zhí)行”程序（資料）的 DRAM ，以及“儲存”程序與資料的 Flash ROM 就是一例，下面就為大家簡單介紹一下存儲器的分類：
 
電的存儲器是指電寫電讀的存儲器哪些領域，主要分為兩大類，如圖一所示：
 
揮發(fā)性存儲器（Volatile Memory不斷創新，VM）：電源開啟時(shí)資料存在建立和完善，電源關(guān)閉則資料立刻流失（資料揮發(fā)掉），例如：SRAM參與水平、DRAM大型、SDRAM、DDR-SDRAM 等聯動。
 
非揮發(fā)性存儲器（Non-Volatile Memory增持能力，NVM）：電源開啟時(shí)資料存在，電源關(guān)閉資料仍然可以保留行業內卷，例如：ROM追求卓越、PROM、EPROM能力和水平、EEPROM覆蓋、Flash ROM異常狀況、FRAM研究、MRAM、RRAM應用創新、PCRAM 等提高。
 

   
存儲器的單元
 
存儲器的“單元”（Cell）是指用來存取資料的最小結(jié)構(gòu)的特性，如果含有一個(gè)電晶體（Transistor）與一個(gè)電容（Capacitor）則稱為“1T1C”交流；如果含有一個(gè)電晶體（Transistor）與一個(gè)電阻（Resistor）則稱為“1T1R”；如果含有一個(gè)二極體（Diode）與一個(gè)電阻（Resistor）則稱為“1D1R”提供堅實支撐。
 
存儲器的每個(gè)“單元”不一定只能儲存 1 個(gè)位的資料還不大，由于我們對存儲器容量的要求越來越高，每個(gè)“單元”能儲存的資料越來越多，依照每個(gè)“單元”能儲存的資料位數(shù)又分為：單層單元（Single-Level Cell發揮作用，SLC）良好、多層單元（Multi-Level Cell，MLC）銘記囑托、三層單元（Triple-Level Cell引領，TLC）、四層單元（Quad-Level Cell示範，QLC）等應用前景。
 
對存儲器的 SLC、MLC運行好、QLC首次、TLC 有興趣的人可以參考“知識力專家社交：存儲器的分類與階層”。
 
存儲器階層（Memory hierarchy）
 
要了解電子產(chǎn)品的各種存儲器配置部署安排，就必須先介紹“存儲器階層”（Memory hierarchy）觀念方案。存儲器階層是指如何將儲存容量不同、運(yùn)算速度不同的必然要求、單位價(jià)格不同的多種存儲器妥善分配研究成果，才能達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益，使產(chǎn)品的運(yùn)算速度合理完善好、儲存容量合理大面積、產(chǎn)品價(jià)格合理。


 
圖二為存儲器階層示意圖問題分析，由上而下依序?yàn)闀捍嫫髋囵B、快取存儲器、主存儲器更加完善、輔助存儲器：
 
暫存器（Register）：在處理器內(nèi)形式，用來設(shè)定處理器的功能，主要是“暫時(shí)儲存”設(shè)定值的地方支撐作用。
 
快取存儲器（Cache memory）：在處理器內(nèi)日漸深入，執(zhí)行程序時(shí)“暫時(shí)儲存”程序與資料的地方，通常以 SRAM 制作同時。
 
主存儲器（Main memory）：在處理器外互動式宣講，“暫時(shí)儲存”程序與資料的地方，通常以 DRAM 制作模式，目前已經(jīng)改良成 SDRAM 或 DDR自動化。
 
輔助存儲器（Assistant memory）：在處理器外，“永久儲存”程序與資料的地方高品質，包括：快閃存儲器不折不扣、磁盤機(jī)支撐能力、光盤機(jī)、磁帶機(jī)等高效利用。
 
不同種類的存儲器分別有不同的儲存容量大數據、工作速度、單位價(jià)格：
 
儲存容量：輔助存儲器（GB）> 主存儲器（MB）> 快取存儲器（KB）> 暫存器（B）講實踐。
 
工作速度：輔助存儲器（1ms）< 主存儲器（10ns）< 快取存儲器（1ns）< 暫存器（1ns）數字技術。
 
單位價(jià)格：輔助存儲器 < 主存儲器 < 快取存儲器 < 暫存器。
 
【延伸閱讀】對存儲器階層的每一種類細(xì)節(jié)有興趣的人可以參考“知識力專家社交：存儲器的分類與階層”市場開拓。
 
 
▲ 圖二：存儲器階層示意圖措施。
 
存儲器的應(yīng)用
 
所有的電子產(chǎn)品都必須用到存儲器，而且通常用到不只一種存儲器新模式，由于存儲器的種類繁多實現，常常讓使用者混淆，我們簡單說明不同存儲器之間的差異組織了，圖三為手機(jī)主要芯片的系統(tǒng)方塊圖（System block diagram）服務體系，包括：應(yīng)用處理器（Application processor）、基頻處理器（Baseband processor）搶抓機遇、運(yùn)動控制器（Motion Controller）分析。
 
應(yīng)用處理器主要是執(zhí)行操作系統(tǒng)（Operating System，OS）與應(yīng)用程序（Application program全面闡釋，App）非常激烈，暫存器與快取存儲器目前都是內(nèi)建在處理器內(nèi)，其中暫存器用來設(shè)定處理器的功能引人註目，用來設(shè)定暫存器數(shù)值的程序領域，也就是用來趨動硬件的軟件程序又稱為“固件”（Firmware）；快取存儲器是在執(zhí)行程序時(shí)用來“暫時(shí)儲存”程序與資料的地方好宣講，由于在處理器內(nèi)離運(yùn)算單元比較近註入新的動力，可以縮短程序與資料來回的時(shí)間，加快程序的執(zhí)行速度因此稱為“快取”（Cache）。
 
由于快取存儲器成本較高因此容量不大雙重提升，如果執(zhí)行程序時(shí)放不下，則可以退一步放在主存儲器內(nèi)長遠所需，可是目前主存儲器所使用的 SDRAM 或 DDR求索，屬于揮發(fā)性存儲器，電源關(guān)閉則資料立刻流失規模，因此關(guān)機(jī)后資料必須儲存在非揮發(fā)性的輔助存儲器內(nèi)，早期輔助存儲器使用磁盤機(jī)基石之一、光盤機(jī)聯動、磁帶機(jī)等，由于半導(dǎo)體制程的進(jìn)步，目前大多使用快閃存儲器（Flash ROM）行業內卷，或所謂的固態(tài)硬盤（Solid State Disk追求卓越，SSD），固態(tài)硬盤其實(shí)也是使快閃存儲器制作參與能力。
 
由于快取存儲器（SRAM）與主存儲器（SDRAM合理需求、DDR）是執(zhí)行程序用來“暫時(shí)儲存”程序與資料的地方，與處理器內(nèi)的運(yùn)算單位直接使用匯流排（Bus）連接促進進步，一般都是用“位”（bit）來計(jì)算容量發力；而輔助存儲器是“永久儲存”程序與資料的地方，由于一個(gè)位組（Byte）可以儲存一個(gè)半型字迎來新的篇章，因此一般都是用“位組”（Byte）來計(jì)算容量共創美好。
 
 
▲ 圖三：手機(jī)主要芯片的系統(tǒng)方塊圖（System block diagram）。
 
靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器（SRAM：Static RAM）
 
以 6 個(gè)電晶體（MOS）來儲存 1 個(gè)位（1bit）的資料薄弱點，而且使用時(shí)“不需要”周期性地補(bǔ)充電源來保持記憶的內(nèi)容覆蓋範圍，故稱為“靜態(tài)”（Static）。
 
SRAM 的構(gòu)造較復(fù)雜（6 個(gè)電晶體儲存 1 個(gè)位的資料）積極性，不使用電容所以存取速度較快奮勇向前，但是成本也較高，因此一般都制作成對容量要求較低但是對速度要求較高的存儲器實施體系，例如：中央處理器（CPU）內(nèi)建 256KB數據、512KB、1MB 的“快取存儲器”（Cache memory）發揮，一般都是使用 SRAM顯著。
 
動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM：Dynamic RAM）
 
以一個(gè)電晶體（MOS）加上一個(gè)電容（Capacitor）來儲存一個(gè)位（1bit）的資料，而且使用時(shí)“需要”周期性地補(bǔ)充電源來保持記憶的內(nèi)容開放以來，故稱為“動態(tài)”（Dynamic）占。
 
DRAM 構(gòu)造較簡單（一個(gè)電晶體加上一個(gè)電容），由于電容充電放電需要較長的時(shí)間造成存取速度較慢提供了有力支撐，但是成本也較低激發創作，因此一般制作成對容量要求較高但是對速度要求較低的存儲器，例如：個(gè)人電腦主機(jī)板通常使用 1GB 以上的 DDR-SDRAM 就是屬于一種 DRAM進一步意見。由于處理器的速度越來越快增幅最大，傳統(tǒng) DRAM 的速度已經(jīng)無法滿足要求，因此目前都改良成 SDRAM 或 DDR-SDRAM 等兩種型式來使用生產能力。
 
同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（SDRAM：Synchronous DRAM）
 
中央處理器（CPU）與主機(jī)板上的主存儲器（SDRAM）存取資料時(shí)的“工作時(shí)脈”（Clock）相同標準，故稱為“同步”（Synchronous）。由于 CPU 在存取資料時(shí)不需要“等待”（Wait）因此效率較高堅持好，SDRAM 的存取速度較 DRAM 快即將展開，所以早期電腦主機(jī)板上都是使用 SDRAM 來取代傳統(tǒng) DRAM大幅增加，不過目前也只有少數(shù)工業(yè)電腦仍然使用 SDRAM。
 
DRAM 使用一個(gè)電晶體（MOS）與一個(gè)電容來儲存一個(gè)位的資料（一個(gè) 0 或一個(gè) 1）傳承，如圖四（a）所示等特點，當(dāng)電晶體（MOS）不導(dǎo)通時(shí)沒有電子流過，電容沒有電荷綠色化發展，代表這一個(gè)位的資料是 0至關重要，如圖四（b）所示；當(dāng)電晶體（MOS）導(dǎo)通時(shí)（在閘極施加正電壓）用上了，電子會由源極流向汲極提升行動，電容有電荷，代表這一個(gè)位的資料是 1可靠保障，為了要將這些流過來的電荷“儲存起來”自然條件，因此必須使用一個(gè)微小的電容，如圖四（c）所示開展，DRAM 就是因?yàn)殡娙菪枰獣r(shí)間充電互動互補，所以速度比 SRAM 還慢。
 
 
▲ 圖四：動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM）的結(jié)構(gòu)與工作原理示意圖意向。
 
動態(tài)隨機(jī)存取存儲器的缺點(diǎn)
 
動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM）是以一個(gè)電晶體加上一個(gè)電容來儲存一個(gè)位（1bit）的資料意料之外，由于傳統(tǒng) DRAM 的電容都是使用“氧化矽”做為絕緣體，氧化矽的介電常數(shù)不夠大（K 值不夠大）形式，因此不容易吸引（儲存）電子與電洞置之不顧，造成必須不停地補(bǔ)充電子與電洞，所以稱為“動態(tài)”數字化，只要電腦的電源關(guān)閉方便，電容所儲存的電子與電洞就會流失，DRAM 所儲存的資料也就會流失各領域。
 
要解決這個(gè)問題應用領域，最簡單的就是使用介電常數(shù)夠大（K 值夠大）的材料來取代“氧化矽”為絕緣體保供，讓電子與電洞可以儲存在電容里不會流失服務水平。目前業(yè)界使用“鈦鋯酸鉛”（PZT）或“鉭鉍酸鍶”（SBT）這種介電常數(shù)很大（K 值很大）的“鐵電材料”（Ferroelectric material）來取代氧化矽，則可以儲存電子與電洞不會流失效果較好，讓原本“揮發(fā)性”的動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM）變成“非揮發(fā)性”的存儲器稱為“鐵電隨機(jī)存取存儲器”（Ferroelectric RAM法治力量，F(xiàn)RAM）全技術方案。