第三章存儲(chǔ)系統(tǒng)2課件

1、計(jì)算機(jī)指令的存取時(shí)間主要取決于內(nèi)存。計(jì)算機(jī)指令的存取時(shí)間主要取決于內(nèi)存。對(duì)于現(xiàn)今的大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，內(nèi)存的對(duì)于現(xiàn)今的大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，內(nèi)存的存取時(shí)間都是一個(gè)主要的制約系統(tǒng)性能存取時(shí)間都是一個(gè)主要的制約系統(tǒng)性能提高的因素。因此在判斷某一系統(tǒng)的性提高的因素。因此在判斷某一系統(tǒng)的性能時(shí)，就不能單憑內(nèi)存數(shù)量的大小，還能時(shí)，就不能單憑內(nèi)存數(shù)量的大小，還要看一看其所用內(nèi)存的種類(lèi)，工作速度。要看一看其所用內(nèi)存的種類(lèi)，工作速度。 ROM：只讀存儲(chǔ)器：只讀存儲(chǔ)器 RAM（Random Access Memory）：隨機(jī)存儲(chǔ)器）：隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM（Dynamic RAM）：動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）：動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器PM

2、RAM（Page Mode RAM）：頁(yè)模式隨機(jī)存儲(chǔ)器）：頁(yè)模式隨機(jī)存儲(chǔ)器（即普通內(nèi)存）（即普通內(nèi)存） FPM RAM（Fast Page Mode RAM）：快速頁(yè)模式隨）：快速頁(yè)模式隨機(jī)存儲(chǔ)器機(jī)存儲(chǔ)器 EDO RAM（Extended Data Output RAM）擴(kuò)充數(shù)據(jù)）擴(kuò)充數(shù)據(jù)輸出隨機(jī)存儲(chǔ)器輸出隨機(jī)存儲(chǔ)器 BEDO RAM（Burst Extended Data Output RAM）：）：突發(fā)擴(kuò)充數(shù)據(jù)輸出隨機(jī)存儲(chǔ)器突發(fā)擴(kuò)充數(shù)據(jù)輸出隨機(jī)存儲(chǔ)器 SDRAM（Sychronous Dynamic RAM）：）：同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 SRAM（Static RAM）：靜態(tài)

3、隨機(jī)存儲(chǔ)器）：靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 Async SRAM（Asynchronous Static RAM）：異步靜態(tài)）：異步靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器 Sync Burst SRAM（Synchronous Burst Stacic RAM）：）：同步突發(fā)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器同步突發(fā)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 PB SRAM（Pipelined Burst SRAM）：管道（流水線）：管道（流水線）突發(fā)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器突發(fā)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 Cache：高速緩存：高速緩存 L2 Cache（Level 2 Cache）：二級(jí)高速緩存（通常由）：二級(jí)高速緩存（通常由SRAM組成）組成） VRAM（Video RAM）：視頻隨機(jī)

4、存儲(chǔ)器）：視頻隨機(jī)存儲(chǔ)器 CVRAM（Cached Vedio RAM）：緩存型視頻隨機(jī)存儲(chǔ)）：緩存型視頻隨機(jī)存儲(chǔ)器器 SVRAM（Synchronous VRAM）：同步視頻隨機(jī)存儲(chǔ)器）：同步視頻隨機(jī)存儲(chǔ)器CDRAM（Cached DRAM）：緩存型動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）：緩存型動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 EDRAM（Enhanced DRAM）：增強(qiáng)型動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）：增強(qiáng)型動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 1、FPM DRAM 快速頁(yè)模式動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器快速頁(yè)模式動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，它是根據(jù)，它是根據(jù)程序程序的局部性原理的局部性原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。讀周期和寫(xiě)周來(lái)實(shí)現(xiàn)的。讀周期和寫(xiě)周期中，為了尋找一個(gè)確定的存儲(chǔ)單元地期中，為了尋找一個(gè)確定的存儲(chǔ)

5、單元地址，首先由低電平的行選通信號(hào)址，首先由低電平的行選通信號(hào)RAS確確定行地址，然后由低電平的列選信號(hào)定行地址，然后由低電平的列選信號(hào)CAS確定列地址。下一次尋找操作，也確定列地址。下一次尋找操作，也是由是由RAS選定行地址，選定行地址，CAS選定列地址，選定列地址，依此類(lèi)推。依此類(lèi)推。 這里的所謂這里的所謂“頁(yè)頁(yè)”，指的是，指的是DRAM芯片芯片中存儲(chǔ)陣列上的中存儲(chǔ)陣列上的2048位片斷。位片斷。FPM RAM是最早的隨機(jī)存儲(chǔ)器，在過(guò)去一直是最早的隨機(jī)存儲(chǔ)器，在過(guò)去一直是主流是主流PC機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，以前我們?cè)谡剻C(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，以前我們?cè)谡務(wù)搩?nèi)存速度時(shí)所說(shuō)的論內(nèi)存速度時(shí)所說(shuō)的“杠杠7”，“杠杠

6、6”，指的即是其存取時(shí)間為指的即是其存取時(shí)間為70ns，60ns。60ns的的FPM RAM可用于總線速度為可用于總線速度為66MHz（兆赫茲）的奔騰系統(tǒng)（兆赫茲）的奔騰系統(tǒng)（CPU主主頻為頻為100，133，166和和200MHz）。）。 這里的所謂這里的所謂“頁(yè)頁(yè)”，指的是，指的是DRAM芯片芯片中存儲(chǔ)陣列上的中存儲(chǔ)陣列上的2048位片斷。位片斷。FPM RAM是最早的隨機(jī)存儲(chǔ)器，是一種在是最早的隨機(jī)存儲(chǔ)器，是一種在486時(shí)期被普遍應(yīng)用的內(nèi)存。時(shí)期被普遍應(yīng)用的內(nèi)存。72線、線、5V電壓、帶寬電壓、帶寬32bit、基本速度、基本速度60ns以上。以上。60ns的的FPM RAM可用于總線速度

7、為可用于總線速度為66MHz（兆赫茲）的奔騰系統(tǒng)（兆赫茲）的奔騰系統(tǒng)（CPU主主頻為頻為100，133，166和和200MHz）。）。隨著性能隨著性能/價(jià)格比更高的價(jià)格比更高的EDO DRAM的的出現(xiàn)和應(yīng)用，它只好退出市場(chǎng)。出現(xiàn)和應(yīng)用，它只好退出市場(chǎng)。 快速頁(yè)模式的內(nèi)存常用于視頻卡，通常我們快速頁(yè)模式的內(nèi)存常用于視頻卡，通常我們也叫它也叫它“DRAM”。其中一種經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的。其中一種經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的內(nèi)存的存取時(shí)間僅為內(nèi)存的存取時(shí)間僅為48ns，這時(shí)我們就叫它，這時(shí)我們就叫它VRAM。這種經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的內(nèi)存具有。這種經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的內(nèi)存具有“雙雙口口”，其中一個(gè)端口可直接被，其中一個(gè)端口可直接被C

8、PU存取，而存取，而另一個(gè)端口可獨(dú)立地被另一個(gè)端口可獨(dú)立地被RAM“直接存取通道直接存取通道”存取，這樣存儲(chǔ)器的存取，這樣存儲(chǔ)器的“直接存取通道直接存取通道”不必不必等待等待CPU完成存取就可同時(shí)工作，從而比一完成存取就可同時(shí)工作，從而比一般的般的DRAM要快些。要快些。 2、CDRAMCDRAM稱(chēng)為帶高速緩沖存儲(chǔ)器（稱(chēng)為帶高速緩沖存儲(chǔ)器（cache）的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，它是在通常的的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，它是在通常的DRAM芯片芯片內(nèi)又集成了一個(gè)小容量的內(nèi)又集成了一個(gè)小容量的SRAM，從而使，從而使DRAM芯片的性能得到顯著改進(jìn)。芯片的性能得到顯著改進(jìn)。 命中：命中：下一次讀取時(shí)，輸入的行地址立即下一次讀取

9、時(shí)，輸入的行地址立即與最后讀出行鎖存器的內(nèi)容進(jìn)行與最后讀出行鎖存器的內(nèi)容進(jìn)行11位比較。位比較。若比較相符則若比較相符則SRAM命中，由輸入的列地命中，由輸入的列地址從址從SRAM選擇某一位組送出即可。選擇某一位組送出即可。 猝發(fā)式讀取：猝發(fā)式讀?。喝绻B續(xù)的地址高如果連續(xù)的地址高11位相同，位相同，意味著屬于同一行地址，那么連續(xù)變動(dòng)的意味著屬于同一行地址，那么連續(xù)變動(dòng)的9位列地址就會(huì)使位列地址就會(huì)使SRAM中相應(yīng)位組連續(xù)讀中相應(yīng)位組連續(xù)讀出，這稱(chēng)為猝發(fā)式讀取。出，這稱(chēng)為猝發(fā)式讀取。寫(xiě)操作？寫(xiě)操作？CDRAM的另外兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：的另外兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：在在SRAM讀出期間可同時(shí)對(duì)讀出期間可同時(shí)對(duì)DRAM陣

10、列進(jìn)行刷新；陣列進(jìn)行刷新；允許在寫(xiě)操作完成的同時(shí)來(lái)啟動(dòng)同允許在寫(xiě)操作完成的同時(shí)來(lái)啟動(dòng)同一行的讀操作。一行的讀操作。3、SDRAMSDRAM稱(chēng)為同步型動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)系稱(chēng)為同步型動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的統(tǒng)中的CPU使用的是系統(tǒng)時(shí)鐘，使用的是系統(tǒng)時(shí)鐘，SDRAM的的操作要求與系統(tǒng)時(shí)鐘相同步，在系統(tǒng)時(shí)鐘操作要求與系統(tǒng)時(shí)鐘相同步，在系統(tǒng)時(shí)鐘的控制下從的控制下從CPU獲得地址、數(shù)據(jù)和控制信獲得地址、數(shù)據(jù)和控制信息。換句話說(shuō)，它與息。換句話說(shuō)，它與CPU的數(shù)據(jù)交換同步的數(shù)據(jù)交換同步于外部的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，并且以于外部的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，并且以CPU/存儲(chǔ)存儲(chǔ)器總線的最高速度運(yùn)行，而不需要插入等器總線的最高速

11、度運(yùn)行，而不需要插入等待狀態(tài)。待狀態(tài)。 3、SDRAMSDRAM稱(chēng)為同步型動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)系稱(chēng)為同步型動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的統(tǒng)中的CPU使用的是系統(tǒng)時(shí)鐘，使用的是系統(tǒng)時(shí)鐘，SDRAM的的操作要求與系統(tǒng)時(shí)鐘相同步，在系統(tǒng)時(shí)鐘操作要求與系統(tǒng)時(shí)鐘相同步，在系統(tǒng)時(shí)鐘的控制下從的控制下從CPU獲得地址、數(shù)據(jù)和控制信獲得地址、數(shù)據(jù)和控制信息。換句話說(shuō)，它與息。換句話說(shuō)，它與CPU的數(shù)據(jù)交換同步的數(shù)據(jù)交換同步于外部的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，并且以于外部的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，并且以CPU/存儲(chǔ)存儲(chǔ)器總線的最高速度運(yùn)行，而不需要插入等器總線的最高速度運(yùn)行，而不需要插入等待狀態(tài)。待狀態(tài)。 SDRAM從發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了四

12、代，分別是：第一代從發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了四代，分別是：第一代SDR SDRAM，第二代，第二代DDR SDRAM，第三代，第三代DDR2 SDRAM，第四代，第四代DDR3 SDRAM.(顯卡上的顯卡上的DDR已經(jīng)發(fā)展已經(jīng)發(fā)展到到DDR5) 第一代第一代SDRAM采用單端（采用單端（Single-Ended）時(shí)鐘信號(hào)）時(shí)鐘信號(hào),第第二代、第三代與第四代由于工作頻率比較快，所以采用可二代、第三代與第四代由于工作頻率比較快，所以采用可降低干擾的差分時(shí)鐘信號(hào)作為同步時(shí)鐘。降低干擾的差分時(shí)鐘信號(hào)作為同步時(shí)鐘。 SDR SDRAM的時(shí)鐘頻率就是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的頻率，第一的時(shí)鐘頻率就是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的頻率，第一代內(nèi)存

13、用時(shí)鐘頻率命名，如代內(nèi)存用時(shí)鐘頻率命名，如pc100，pc133則表明時(shí)鐘信號(hào)則表明時(shí)鐘信號(hào)為為100或或133MHz，數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速率也為，數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速率也為100或或133MHz。 之后的第二，三，四代之后的第二，三，四代DDR（Double Data Rate）內(nèi)存）內(nèi)存則采用數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速率作為命名標(biāo)準(zhǔn)，并且在前面加上表示則采用數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速率作為命名標(biāo)準(zhǔn)，并且在前面加上表示其其DDR代數(shù)的符號(hào)，代數(shù)的符號(hào)，PC-即即DDR，PC2=DDR2，PC3=DDR3。如。如PC2700是是DDR333，其工作頻率是，其工作頻率是333/2=166MHz，2700表示帶寬為表示帶寬為2.7G。 DDR的讀寫(xiě)

14、頻率從的讀寫(xiě)頻率從DDR200到到DDR400，DDR2從從DDR2-400到到DDR2-800，DDR3從從DDR3-800到到DDR3-1600。 同步型同步型動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器非同步型同步型動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器3.4 只讀存儲(chǔ)器和閃速存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器和閃速存儲(chǔ)器vROM(Read Only Memory)v根據(jù)編程方式不同，根據(jù)編程方式不同，ROM通常分為三類(lèi)：通常分為三類(lèi)：只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器定義定義 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 掩模式掩模式 數(shù)據(jù)在芯片制造數(shù)據(jù)在芯片制造過(guò)程中就確定過(guò)程中就確定 可靠性和集成可靠性和集成度高，價(jià)格便度高，價(jià)格便宜宜不能重寫(xiě)不能重寫(xiě)一次編程一次編程 用戶可自行

15、改變用戶可自行改變產(chǎn)品中某些存儲(chǔ)產(chǎn)品中某些存儲(chǔ)元元可以根據(jù)用可以根據(jù)用戶需要編程戶需要編程只能一次性改只能一次性改寫(xiě)寫(xiě)多次編程多次編程 可以用紫外光照可以用紫外光照射或電擦除原來(lái)射或電擦除原來(lái)的數(shù)據(jù)，然后再的數(shù)據(jù)，然后再重新寫(xiě)入新的數(shù)重新寫(xiě)入新的數(shù)據(jù)據(jù) 可以多次改可以多次改寫(xiě)寫(xiě)ROM中中的內(nèi)容的內(nèi)容掩模掩模ROM可編程可編程ROM（PROM）可擦除可編程可擦除可編程ROM（EPROM）隨機(jī)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM靜態(tài)存儲(chǔ)器靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM按按功功能能(Read- Only Memory)(Random Access Memory)(Programmable ROM)

16、(Erasable PROM)UVEPROMEEPROM只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROMFlash Memory(Ultra-Violet)(Electrically)電可擦除電可擦除紫外線擦除紫外線擦除(Static RAM)快閃存儲(chǔ)器快閃存儲(chǔ)器(Dynamic RAM)只能讀出不能只能讀出不能寫(xiě)入寫(xiě)入,斷電不失斷電不失還可以按制造工藝還可以按制造工藝分為雙極型和分為雙極型和MOS型兩種。型兩種。v又稱(chēng)為固定又稱(chēng)為固定ROM。工廠按用戶要求生產(chǎn)出來(lái)后，用戶工廠按用戶要求生產(chǎn)出來(lái)后，用戶不能改動(dòng)。不能改動(dòng)。vROM的構(gòu)成的構(gòu)成存儲(chǔ)矩陣：存儲(chǔ)矩陣：由若干存儲(chǔ)單元排列成矩陣形式。由若干存儲(chǔ)單元排列成矩陣

17、形式。儲(chǔ)存單元：儲(chǔ)存單元：可由二極管、雙極性三極管或可由二極管、雙極性三極管或MOS管構(gòu)管構(gòu)成。成。地址譯碼器：地址譯碼器：根據(jù)地址輸入，在存儲(chǔ)矩陣中選出指根據(jù)地址輸入，在存儲(chǔ)矩陣中選出指定的字對(duì)應(yīng)的單元，把數(shù)據(jù)送往輸出緩沖器。定的字對(duì)應(yīng)的單元，把數(shù)據(jù)送往輸出緩沖器。輸出緩沖器：輸出緩沖器：增加帶負(fù)載能力；同時(shí)提供三態(tài)控制，增加帶負(fù)載能力；同時(shí)提供三態(tài)控制，以便和系統(tǒng)的總線相連。以便和系統(tǒng)的總線相連。二四線二四線譯碼器譯碼器A1,A0的四的四個(gè)最小項(xiàng)個(gè)最小項(xiàng)字線字線存儲(chǔ)矩陣是四個(gè)二極管或門(mén)；存儲(chǔ)矩陣是四個(gè)二極管或門(mén)；當(dāng)當(dāng)EN=0時(shí)時(shí)，Di=Di 。D1= D3 = A0D0 = W1+ W0

18、= A1真值表：真值表：真值表與存真值表與存儲(chǔ)單元有一儲(chǔ)單元有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系一對(duì)應(yīng)關(guān)系位線位線0011D01010D11101D21010D31010A01100A1D3 = W1+W3 = A1A0+A1A0=A0D2= W1= A1+A016字字8位的位的PROM十十六六條條字字線線八八條條位位線線20V十幾微秒十幾微秒編程脈沖編程脈沖 讀出時(shí)，讀出讀出時(shí)，讀出放大器放大器AR工作，寫(xiě)工作，寫(xiě)入放大器入放大器AW不工作。不工作。 寫(xiě)入時(shí)，在位寫(xiě)入時(shí)，在位線輸入編程脈沖使線輸入編程脈沖使寫(xiě)入放大器工作，寫(xiě)入放大器工作，且輸出低電平，同且輸出低電平，同時(shí)相應(yīng)的字線和時(shí)相應(yīng)的字線和VCC提高到提高

19、到編程電平編程電平，將對(duì)應(yīng)的熔絲燒斷。將對(duì)應(yīng)的熔絲燒斷。缺點(diǎn)：不能重復(fù)擦除。缺點(diǎn)：不能重復(fù)擦除。（一）紫外線擦除的只讀存儲(chǔ)器（一）紫外線擦除的只讀存儲(chǔ)器（UVEPROM） 是最早出現(xiàn)的是最早出現(xiàn)的EPROM。通常說(shuō)的通常說(shuō)的EPROM就是指這種。就是指這種。使用浮柵雪崩注入使用浮柵雪崩注入MOS管（管（Floating-gate Avalanche-Injuction MOS，簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)FAMOS管。）管。） 寫(xiě)入：管子原來(lái)不導(dǎo)通。在漏源之間加上較寫(xiě)入：管子原來(lái)不導(dǎo)通。在漏源之間加上較高電壓后（如高電壓后（如-20V），），漏極漏極PN結(jié)雪崩擊穿，結(jié)雪崩擊穿，部分高速電子積累在浮柵上，使部分高速

20、電子積累在浮柵上，使MOS管導(dǎo)通。管導(dǎo)通。擦除：用紫外線或擦除：用紫外線或X射線擦除。需射線擦除。需2030分鐘。分鐘。 浮柵上電荷可長(zhǎng)期保存在浮柵上電荷可長(zhǎng)期保存在125環(huán)環(huán)境溫度下，境溫度下，70%的電荷能保存的電荷能保存10年以上。年以上。存儲(chǔ)單元如圖。存儲(chǔ)單元如圖。 缺點(diǎn)：需要兩個(gè)缺點(diǎn)：需要兩個(gè)MOS管；編程電壓偏高；管；編程電壓偏高；P溝道管的開(kāi)關(guān)速溝道管的開(kāi)關(guān)速度低。度低。EPROM芯片有一個(gè)很明顯的特征，在其正面的陶瓷芯片有一個(gè)很明顯的特征，在其正面的陶瓷封裝上，開(kāi)有一個(gè)玻璃窗口，透過(guò)該窗口，可以看到封裝上，開(kāi)有一個(gè)玻璃窗口，透過(guò)該窗口，可以看到其內(nèi)部的集成電路，紫外線透過(guò)該孔照

21、射內(nèi)部芯片就其內(nèi)部的集成電路，紫外線透過(guò)該孔照射內(nèi)部芯片就可以擦除其內(nèi)的數(shù)據(jù)，完成芯片擦除的操作要用到可以擦除其內(nèi)的數(shù)據(jù)，完成芯片擦除的操作要用到EPROM擦除器。擦除器。EPROM內(nèi)資料的寫(xiě)入要用專(zhuān)用的編內(nèi)資料的寫(xiě)入要用專(zhuān)用的編程器，并且往芯片中寫(xiě)內(nèi)容時(shí)必須要加一定的編程電程器，并且往芯片中寫(xiě)內(nèi)容時(shí)必須要加一定的編程電壓（壓（VPP=1224V，隨不同的芯片型號(hào)而定）。，隨不同的芯片型號(hào)而定）。EPROM的型號(hào)是以的型號(hào)是以27開(kāi)頭的，如開(kāi)頭的，如27C020(8*256K)是是一片一片2M Bits容量的容量的EPROM芯片。芯片。EPROM芯片在寫(xiě)芯片在寫(xiě)入資料后，還要以不透光的貼紙或膠

22、布把窗口封住，入資料后，還要以不透光的貼紙或膠布把窗口封住，以免受到周?chē)淖贤饩€照射而使資料受損。以免受到周?chē)淖贤饩€照射而使資料受損。 EPROM芯片在空白狀態(tài)時(shí)（用紫外光線擦除后），內(nèi)部的每芯片在空白狀態(tài)時(shí)（用紫外光線擦除后），內(nèi)部的每一個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)都為一個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)都為1（高電平）。（高電平）。 用用N溝道管；增加控制柵。溝道管；增加控制柵。 SIMOS管原來(lái)可導(dǎo)通，管原來(lái)可導(dǎo)通，開(kāi)啟電壓約為開(kāi)啟電壓約為2V。 注入電荷：在注入電荷：在DS間加高電壓，同時(shí)在控制柵加間加高電壓，同時(shí)在控制柵加25V、50mS寬的脈沖。由于控制柵上有電壓，所以需要的漏源電壓寬的脈沖。由于控制柵上有電

23、壓，所以需要的漏源電壓相對(duì)較小。注入電荷后其開(kāi)啟電壓達(dá)相對(duì)較小。注入電荷后其開(kāi)啟電壓達(dá)7V，不能正常導(dǎo)通。不能正常導(dǎo)通。已注入電荷的已注入電荷的SIMOS管存入的是管存入的是1。構(gòu)造：構(gòu)造： 如果浮柵如果浮柵Gf上積累了電子，則使該上積累了電子，則使該MOS管的開(kāi)啟電壓變管的開(kāi)啟電壓變得很高。此時(shí)給控制柵得很高。此時(shí)給控制柵(接在地址選擇線上接在地址選擇線上)加加+5V電壓時(shí)，該電壓時(shí)，該MOS管仍不能導(dǎo)通，相當(dāng)于存儲(chǔ)了管仍不能導(dǎo)通，相當(dāng)于存儲(chǔ)了“0”；反之，若浮柵；反之，若浮柵Gf上沒(méi)有積累電子，上沒(méi)有積累電子，MOS管的開(kāi)啟電壓較低，因而當(dāng)該管的控管的開(kāi)啟電壓較低，因而當(dāng)該管的控制柵被地址

24、選中后，該管導(dǎo)通，相當(dāng)于存儲(chǔ)了制柵被地址選中后，該管導(dǎo)通，相當(dāng)于存儲(chǔ)了“1”?？梢?jiàn)，?？梢?jiàn)，SIMOS管是利用浮柵是否積累負(fù)電荷來(lái)表示信息的。這種管是利用浮柵是否積累負(fù)電荷來(lái)表示信息的。這種EPROM出廠時(shí)為全出廠時(shí)為全“1”，即浮柵上無(wú)電子積累，用戶可根，即浮柵上無(wú)電子積累，用戶可根據(jù)需要寫(xiě)據(jù)需要寫(xiě)“0”。 擦除擦除EPROM的方法是將器件放在紫外線下照射約的方法是將器件放在紫外線下照射約20分分鐘，鐘， 浮柵中的電子獲得足夠能量，從而穿過(guò)氧化層回到襯底浮柵中的電子獲得足夠能量，從而穿過(guò)氧化層回到襯底中，中， 這樣可以使浮柵上的電子消失，這樣可以使浮柵上的電子消失，MOS管便回到了未編程管便

25、回到了未編程時(shí)的狀態(tài)，從而將編程信息全部擦去，相當(dāng)于存儲(chǔ)了全時(shí)的狀態(tài)，從而將編程信息全部擦去，相當(dāng)于存儲(chǔ)了全“1”。對(duì)對(duì)EPROM的編程是在編程器上進(jìn)行的，編程器通常與微機(jī)的編程是在編程器上進(jìn)行的，編程器通常與微機(jī)聯(lián)用。聯(lián)用。 這是一種雙譯碼方式，這是一種雙譯碼方式，行地址譯碼器和列地行地址譯碼器和列地址譯碼器共同選中一址譯碼器共同選中一個(gè)單元。每個(gè)字只有個(gè)單元。每個(gè)字只有一位。一位。（二）電可擦除（二）電可擦除EPROM(EEPROM或或E2ROM) 用紫外線擦除操作復(fù)雜，用紫外線擦除操作復(fù)雜，速度很慢。必須尋找新的存速度很慢。必須尋找新的存儲(chǔ)器件，使得可以用電信號(hào)儲(chǔ)器件，使得可以用電信號(hào)進(jìn)

26、行擦除。進(jìn)行擦除。 使用浮柵隧道氧化層使用浮柵隧道氧化層MOS管管Flotox(Floating gate Tunnel Oxide)寫(xiě)入（寫(xiě)寫(xiě)入（寫(xiě)0）擦除（寫(xiě)擦除（寫(xiě)1）讀出讀出 特點(diǎn)：浮柵與漏區(qū)間的氧化物特點(diǎn)：浮柵與漏區(qū)間的氧化物層極?。▽訕O薄（20納米以下），稱(chēng)為隧納米以下），稱(chēng)為隧道區(qū)。當(dāng)隧道區(qū)電場(chǎng)大于道區(qū)。當(dāng)隧道區(qū)電場(chǎng)大于107V/cm時(shí)隧道區(qū)雙向?qū)?。時(shí)隧道區(qū)雙向?qū)?。GCGf漏極漏極 當(dāng)隧道區(qū)的等效電容極小時(shí)，當(dāng)隧道區(qū)的等效電容極小時(shí)，加在控制柵和漏極間的電壓大部分加在控制柵和漏極間的電壓大部分降在隧道區(qū)，有利于隧道區(qū)導(dǎo)通。降在隧道區(qū)，有利于隧道區(qū)導(dǎo)通。存儲(chǔ)單元：存儲(chǔ)單元：擦除

27、和擦除和寫(xiě)入均寫(xiě)入均利用隧利用隧道效應(yīng)道效應(yīng)10ms浮柵隧道氧化層浮柵隧道氧化層MOS管管(Floating-gate Tunnel Oxide MOS，簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)Flotox)EEPROM，一般用于即插即用，一般用于即插即用(Plug & Play)。 常用在接口卡中，用來(lái)存放硬件設(shè)置數(shù)據(jù)。常用在接口卡中，用來(lái)存放硬件設(shè)置數(shù)據(jù)。 也常用在防止軟件非法拷貝的也常用在防止軟件非法拷貝的硬件鎖硬件鎖上面。上面。 快閃存儲(chǔ)器就是針對(duì)此缺點(diǎn)研制的?？扉W存儲(chǔ)器就是針對(duì)此缺點(diǎn)研制的。 EEPROM的缺點(diǎn)：擦寫(xiě)需要高的缺點(diǎn)：擦寫(xiě)需要高電壓脈沖；擦寫(xiě)時(shí)間長(zhǎng)；存儲(chǔ)單元需電壓脈沖；擦寫(xiě)時(shí)間長(zhǎng)；存儲(chǔ)單元需兩只

28、兩只MOS管。管。采用新型隧道氧化采用新型隧道氧化層層MOS管。管。1.隧道層在源區(qū)；隧道層在源區(qū)；2.隧道層更薄隧道層更薄1015nm。在控在控制柵和源極間加制柵和源極間加12V電壓即可使隧電壓即可使隧道導(dǎo)通。道導(dǎo)通。該管特點(diǎn)：該管特點(diǎn)：FLASH存儲(chǔ)器也翻譯成閃速存儲(chǔ)器，它存儲(chǔ)器也翻譯成閃速存儲(chǔ)器，它是一種高密度、非失易失性的讀是一種高密度、非失易失性的讀/寫(xiě)存儲(chǔ)寫(xiě)存儲(chǔ)器。高密度意味著它具有巨大比特?cái)?shù)目的器。高密度意味著它具有巨大比特?cái)?shù)目的存儲(chǔ)容量。非易失性意味著存放的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)容量。非易失性意味著存放的數(shù)據(jù)在沒(méi)有電源的情況下可以長(zhǎng)期保存。它突破沒(méi)有電源的情況下可以長(zhǎng)期保存。它突破了傳統(tǒng)的

29、存儲(chǔ)器體系，改善了現(xiàn)有存儲(chǔ)器了傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器體系，改善了現(xiàn)有存儲(chǔ)器的特性?？傊?，它既有的特性。總之，它既有RAM的優(yōu)點(diǎn)，又的優(yōu)點(diǎn)，又有有ROM的優(yōu)點(diǎn)，稱(chēng)得上是存儲(chǔ)技術(shù)劃時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，稱(chēng)得上是存儲(chǔ)技術(shù)劃時(shí)代的進(jìn)展。代的進(jìn)展。 存儲(chǔ)單元的工作原理：存儲(chǔ)單元的工作原理：1.寫(xiě)入利用雪崩注入法。源極接地；漏寫(xiě)入利用雪崩注入法。源極接地；漏極接極接6V；控制柵控制柵12V脈沖，寬脈沖，寬10 s。2.擦除用隧道效應(yīng)。控制柵接地；擦除用隧道效應(yīng)?？刂茤沤拥?；源極接源極接12V脈沖，寬為脈沖，寬為100ms。因?yàn)槠瑑?nèi)所有疊柵管的源極都連因?yàn)槠瑑?nèi)所有疊柵管的源極都連在一起，所以一個(gè)脈沖就可擦除在一起，所以一個(gè)脈沖就

30、可擦除全部單元。全部單元。3.讀出：源極接地，字線為讀出：源極接地，字線為5V邏輯高邏輯高電平。電平。6V0V12V10 s0V12V100ms快閃存儲(chǔ)器特點(diǎn)：集成度高，容量大，成本低，快閃存儲(chǔ)器特點(diǎn)：集成度高，容量大，成本低，使用方便。使用方便。5V 快閃存儲(chǔ)器的寫(xiě)入方法和快閃存儲(chǔ)器的寫(xiě)入方法和EPROM相同，相同， 即利用雪崩注即利用雪崩注入的方法使浮柵充電。入的方法使浮柵充電。 在讀出狀態(tài)下，字線加上在讀出狀態(tài)下，字線加上+5V，若浮柵上沒(méi)有電荷，則若浮柵上沒(méi)有電荷，則疊柵疊柵MOS管導(dǎo)通，位線輸出低電平；如果浮柵上充有電荷，管導(dǎo)通，位線輸出低電平；如果浮柵上充有電荷，則疊柵管截止，位線

31、輸出高電平。則疊柵管截止，位線輸出高電平。 擦除方法是利用隧道效應(yīng)進(jìn)行的，類(lèi)似于擦除方法是利用隧道效應(yīng)進(jìn)行的，類(lèi)似于E2PROM寫(xiě)寫(xiě)0時(shí)的操作。在擦除狀態(tài)下，控制柵處于時(shí)的操作。在擦除狀態(tài)下，控制柵處于0電平，同時(shí)在源極電平，同時(shí)在源極加入幅度為加入幅度為 12 V左右、寬度為左右、寬度為 100 ms的正脈沖，在浮柵和的正脈沖，在浮柵和源區(qū)間極小的重疊部分產(chǎn)生隧道效應(yīng)，使浮柵上的電荷經(jīng)隧源區(qū)間極小的重疊部分產(chǎn)生隧道效應(yīng)，使浮柵上的電荷經(jīng)隧道釋放。但道釋放。但由于片內(nèi)所有疊柵由于片內(nèi)所有疊柵MOS管的源極連在一起，所管的源極連在一起，所以擦除時(shí)是將全部存儲(chǔ)單元同時(shí)擦除以擦除時(shí)是將全部存儲(chǔ)單元同

32、時(shí)擦除，這是不同于，這是不同于E2PROM的一個(gè)特點(diǎn)。的一個(gè)特點(diǎn)。 快閃存儲(chǔ)器（快閃存儲(chǔ)器（flash EPROM）是電子可擦除可是電子可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器編程只讀存儲(chǔ)器(electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM)的一種形式?？扉W存儲(chǔ)器允許在操作中多次擦的一種形式?？扉W存儲(chǔ)器允許在操作中多次擦或?qū)?，并具有非易失性，即單指保存?shù)據(jù)而言，或?qū)?，并具有非易失性，即單指保存?shù)據(jù)而言，它并不需要耗電?？扉W存儲(chǔ)器和傳統(tǒng)的它并不需要耗電。快閃存儲(chǔ)器和傳統(tǒng)的EEPROM不同在于不同在于它是以較大區(qū)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)它是以較大區(qū)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)抹

33、擦抹擦，而傳統(tǒng)的，而傳統(tǒng)的EEPROM只能進(jìn)行擦除和重只能進(jìn)行擦除和重寫(xiě)單個(gè)存儲(chǔ)位置。這就使得快閃在寫(xiě)入大量數(shù)寫(xiě)單個(gè)存儲(chǔ)位置。這就使得快閃在寫(xiě)入大量數(shù)據(jù)時(shí)具有顯著地優(yōu)勢(shì)。據(jù)時(shí)具有顯著地優(yōu)勢(shì)。 閃存具有較快的讀取速度，其讀取時(shí)間小于閃存具有較快的讀取速度，其讀取時(shí)間小于100ns，這個(gè)速度，這個(gè)速度可以和主存儲(chǔ)器相比可以和主存儲(chǔ)器相比。但是。但是由于它的寫(xiě)入操作比較復(fù)雜，花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)。由于它的寫(xiě)入操作比較復(fù)雜，花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)。而與硬盤(pán)相比，閃存的動(dòng)態(tài)抗震能力更強(qiáng)，因而與硬盤(pán)相比，閃存的動(dòng)態(tài)抗震能力更強(qiáng)，因此它此它非常適合用于移動(dòng)設(shè)備上非常適合用于移動(dòng)設(shè)備上，例如筆記本電，例如筆記本電腦、相機(jī)和手機(jī)

34、等。閃存的一個(gè)典型應(yīng)用腦、相機(jī)和手機(jī)等。閃存的一個(gè)典型應(yīng)用USB盤(pán)盤(pán)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間傳輸數(shù)據(jù)的流行手已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間傳輸數(shù)據(jù)的流行手段。段。 閃速存儲(chǔ)器（閃速存儲(chǔ)器（Flash Memory）是一類(lèi)非易失性存儲(chǔ)器是一類(lèi)非易失性存儲(chǔ)器NVM（Non-Volatile Memory）即使在供電電源關(guān)閉后仍即使在供電電源關(guān)閉后仍能保持片內(nèi)信息。能保持片內(nèi)信息。 Flash Memory集其它類(lèi)非易失性存儲(chǔ)器的特點(diǎn)：與集其它類(lèi)非易失性存儲(chǔ)器的特點(diǎn)：與EPROM相比較，閃速存儲(chǔ)器具有明顯的優(yōu)勢(shì)相比較，閃速存儲(chǔ)器具有明顯的優(yōu)勢(shì)在系統(tǒng)在系統(tǒng)電可擦除和可重復(fù)編程，而不需要特殊的高電壓（某些第電可擦

35、除和可重復(fù)編程，而不需要特殊的高電壓（某些第一代閃速存儲(chǔ)器也要求高電壓來(lái)完成擦除和一代閃速存儲(chǔ)器也要求高電壓來(lái)完成擦除和/或編程操或編程操作）；與作）；與EEPROM相比較，閃速存儲(chǔ)器具有成本低、密相比較，閃速存儲(chǔ)器具有成本低、密度大的特點(diǎn)。其獨(dú)特的性能使其廣泛地運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域，度大的特點(diǎn)。其獨(dú)特的性能使其廣泛地運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域，包括嵌入式系統(tǒng)，如包括嵌入式系統(tǒng)，如PC及外設(shè)、電信交換機(jī)、蜂窩電話、及外設(shè)、電信交換機(jī)、蜂窩電話、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備、儀器儀表和汽車(chē)器件，同時(shí)還包括新興的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備、儀器儀表和汽車(chē)器件，同時(shí)還包括新興的語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類(lèi)產(chǎn)品，如數(shù)字相機(jī)、數(shù)字錄音機(jī)語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

36、類(lèi)產(chǎn)品，如數(shù)字相機(jī)、數(shù)字錄音機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理（和個(gè)人數(shù)字助理（PDA）。）。 全球閃速存儲(chǔ)器的主要供應(yīng)商有全球閃速存儲(chǔ)器的主要供應(yīng)商有AMDAMD、ATMELATMEL、FujistuFujistu、HitachiHitachi、HyundaiHyundai、IntelIntel、MicronMicron、MitsubishiMitsubishi、SamsungSamsung、SSTSST、SHARPSHARP、TOSHIBATOSHIBA，由于各自技術(shù)架構(gòu)的不同，分為幾大陣營(yíng)。由于各自技術(shù)架構(gòu)的不同，分為幾大陣營(yíng)。 NORNOR技術(shù)技術(shù)NANDNAND技術(shù)技術(shù)ANDAND技術(shù)技術(shù) 由由EEP

37、ROMEEPROM派生的閃速存儲(chǔ)器派生的閃速存儲(chǔ)器 NORNOR技術(shù)（亦稱(chēng)為技術(shù)（亦稱(chēng)為L(zhǎng)inearLinear技術(shù)）閃速存儲(chǔ)器是技術(shù)）閃速存儲(chǔ)器是最早出現(xiàn)的最早出現(xiàn)的Flash MemoryFlash Memory，它源于傳統(tǒng)的它源于傳統(tǒng)的EPROMEPROM器件，與其它器件，與其它Flash MemoryFlash Memory技術(shù)相比，技術(shù)相比，具有可靠性高、隨機(jī)讀取速度快的優(yōu)勢(shì)，在擦具有可靠性高、隨機(jī)讀取速度快的優(yōu)勢(shì)，在擦除和編程操作較少而直接執(zhí)行代碼的場(chǎng)合，尤除和編程操作較少而直接執(zhí)行代碼的場(chǎng)合，尤其是純代碼存儲(chǔ)的應(yīng)用中廣泛使用，如其是純代碼存儲(chǔ)的應(yīng)用中廣泛使用，如PCPC的的BIO

38、SBIOS固件、移動(dòng)電話、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的控制存儲(chǔ)固件、移動(dòng)電話、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的控制存儲(chǔ)器等。器等。 NORNOR技術(shù)技術(shù)Flash MemoryFlash Memory具有以下特點(diǎn)：具有以下特點(diǎn)：（1 1） 程序和數(shù)據(jù)可存放在同一芯片上，擁有獨(dú)立的數(shù)程序和數(shù)據(jù)可存放在同一芯片上，擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線和地址總線，能快速隨機(jī)讀取，允許系統(tǒng)直接從據(jù)總線和地址總線，能快速隨機(jī)讀取，允許系統(tǒng)直接從FlashFlash中讀取代碼執(zhí)行，而無(wú)需先將代碼下載至中讀取代碼執(zhí)行，而無(wú)需先將代碼下載至RAMRAM中再中再執(zhí)行；執(zhí)行；（2 2） 可以單字節(jié)或單字編程，但不能單字節(jié)擦除，必可以單字節(jié)或單字編程，但不能單字節(jié)擦除

39、，必須以塊為單位或?qū)φ瑘?zhí)行擦除操作，在對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行須以塊為單位或?qū)φ瑘?zhí)行擦除操作，在對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行重新編程之前需要對(duì)塊或整片進(jìn)行預(yù)編程和擦除操作。重新編程之前需要對(duì)塊或整片進(jìn)行預(yù)編程和擦除操作。由于由于NORNOR技術(shù)技術(shù)Flash MemoryFlash Memory的擦除和編程速度較慢，而塊的擦除和編程速度較慢，而塊尺寸又較大，因此擦除和編程操作所花費(fèi)的時(shí)間很長(zhǎng)，尺寸又較大，因此擦除和編程操作所花費(fèi)的時(shí)間很長(zhǎng)，在純數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)的應(yīng)用中，在純數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)的應(yīng)用中，NORNOR技術(shù)顯得力不從技術(shù)顯得力不從心。心。 這種結(jié)構(gòu)的閃速存儲(chǔ)器適合于純這種結(jié)構(gòu)的閃速存儲(chǔ)器適合于純數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和

40、文件存儲(chǔ)，主要作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)，主要作為SmartMediaSmartMedia卡、卡、CompactFlashCompactFlash卡、卡、PCMCIA ATAPCMCIA ATA卡、固態(tài)盤(pán)的存儲(chǔ)介卡、固態(tài)盤(pán)的存儲(chǔ)介質(zhì)，并正成為閃速磁盤(pán)技術(shù)的核質(zhì)，并正成為閃速磁盤(pán)技術(shù)的核心。心。 NANDNAND技術(shù)技術(shù)Flash MemoryFlash Memory具有以下特點(diǎn)具有以下特點(diǎn)：（1 1） 以頁(yè)為單位進(jìn)行讀和編程操作，以頁(yè)為單位進(jìn)行讀和編程操作，1 1頁(yè)為頁(yè)為256256B B或或512512B B；以塊；以塊為單位進(jìn)行擦除操作，為單位進(jìn)行擦除操作，1 1塊為塊為4 4KBKB、8KB

41、8KB或或1616KBKB。具有快編程和快具有快編程和快擦除的功能，其塊擦除時(shí)間是擦除的功能，其塊擦除時(shí)間是2 2msms；而而NORNOR技術(shù)的塊擦除時(shí)間達(dá)到技術(shù)的塊擦除時(shí)間達(dá)到幾百幾百msms。（2 2） 數(shù)據(jù)、地址采用同一總線，實(shí)現(xiàn)串行讀取。隨機(jī)讀取速度數(shù)據(jù)、地址采用同一總線，實(shí)現(xiàn)串行讀取。隨機(jī)讀取速度慢且不能按字節(jié)隨機(jī)編程。慢且不能按字節(jié)隨機(jī)編程。（3 3） 芯片尺寸小，引腳少，是位成本芯片尺寸小，引腳少，是位成本( (bit cost)bit cost)最低的固態(tài)存最低的固態(tài)存儲(chǔ)器，將很快突破每兆字節(jié)儲(chǔ)器，將很快突破每兆字節(jié)1 1美元的價(jià)格限制。美元的價(jià)格限制。（4 4） 芯片包含有

42、失效塊，其數(shù)目最大可達(dá)到芯片包含有失效塊，其數(shù)目最大可達(dá)到335335塊（取決于存塊（取決于存儲(chǔ)器密度）。失效塊不會(huì)影響有效塊的性能，但設(shè)計(jì)者需要將失儲(chǔ)器密度）。失效塊不會(huì)影響有效塊的性能，但設(shè)計(jì)者需要將失效塊在地址映射表中屏蔽起來(lái)。效塊在地址映射表中屏蔽起來(lái)。SamsungSamsung公司在公司在19991999年底開(kāi)發(fā)出世界上第一年底開(kāi)發(fā)出世界上第一顆顆1 1Gb NANDGb NAND技術(shù)閃速存儲(chǔ)器。據(jù)稱(chēng)這種技術(shù)閃速存儲(chǔ)器。據(jù)稱(chēng)這種Flash MemoryFlash Memory可以存儲(chǔ)可以存儲(chǔ)560560張高分辨率的照張高分辨率的照片或片或3232首首CDCD質(zhì)量的歌曲，將成為下一代

43、便攜質(zhì)量的歌曲，將成為下一代便攜式信息產(chǎn)品的理想媒介。式信息產(chǎn)品的理想媒介。SamsungSamsung采用了許采用了許多多DRAMDRAM的工藝技術(shù)，包括首次采用的工藝技術(shù)，包括首次采用0.150.15mm的制造工藝來(lái)生產(chǎn)這顆的制造工藝來(lái)生產(chǎn)這顆FlashFlash。已經(jīng)批量生已經(jīng)批量生產(chǎn)的產(chǎn)的K9K1208UOMK9K1208UOM采用采用0.180.18mm工藝，存儲(chǔ)容工藝，存儲(chǔ)容量為量為512512MbMb。 ANDAND技術(shù)是技術(shù)是HitachiHitachi公司的專(zhuān)利技術(shù)。公司的專(zhuān)利技術(shù)。HitachiHitachi和和MitsubishiMitsubishi共同支持共同支持AND

44、AND技技術(shù)的術(shù)的Flash MemoryFlash Memory。ANDAND技術(shù)與技術(shù)與NANDNAND一一樣采用樣采用“大多數(shù)完好的存儲(chǔ)器大多數(shù)完好的存儲(chǔ)器”概念，概念，目前，在數(shù)據(jù)和文檔存儲(chǔ)領(lǐng)域中是另目前，在數(shù)據(jù)和文檔存儲(chǔ)領(lǐng)域中是另一種占重要地位的閃速存儲(chǔ)技術(shù)。一種占重要地位的閃速存儲(chǔ)技術(shù)。 HitachiHitachi和和MitsubishiMitsubishi公司采用公司采用0.180.18mm的制造工藝，的制造工藝，并結(jié)合并結(jié)合MLCMLC技術(shù)，生產(chǎn)出芯片尺寸更小、存儲(chǔ)容量更大、技術(shù)，生產(chǎn)出芯片尺寸更小、存儲(chǔ)容量更大、功耗更低的功耗更低的512512Mb-AND Flash Me

45、moryMb-AND Flash Memory，再利用雙密度再利用雙密度封裝技術(shù)封裝技術(shù)DDPDDP（Double Density Package Double Density Package TechnologyTechnology），），將將2 2片片512512MbMb芯片疊加在芯片疊加在1 1片片TSOP48TSOP48的封的封裝內(nèi)，形成一片裝內(nèi)，形成一片1 1GbGb芯片。芯片。HN29V51211THN29V51211T具有突出的低具有突出的低功耗特性，讀電流為功耗特性，讀電流為2 2mAmA，待機(jī)電流僅為待機(jī)電流僅為1 1AA，同時(shí)由同時(shí)由于其內(nèi)部存在與塊大小一致的內(nèi)部于其內(nèi)部存

46、在與塊大小一致的內(nèi)部RAM RAM 緩沖區(qū)，使得緩沖區(qū)，使得ANDAND技術(shù)不像其他采用技術(shù)不像其他采用MLCMLC的閃速存儲(chǔ)器技術(shù)那樣寫(xiě)入的閃速存儲(chǔ)器技術(shù)那樣寫(xiě)入性能?chē)?yán)重下降。性能?chē)?yán)重下降。HitachiHitachi公司用該芯片制造公司用該芯片制造128128MBMB的的MultiMediaMultiMedia卡和卡和2 2MBMB的的PC-ATAPC-ATA卡，用于智能電話、個(gè)人卡，用于智能電話、個(gè)人數(shù)字助理、掌上電腦、數(shù)字相機(jī)、便攜式攝像機(jī)、便攜數(shù)字助理、掌上電腦、數(shù)字相機(jī)、便攜式攝像機(jī)、便攜式音樂(lè)播放機(jī)等。式音樂(lè)播放機(jī)等。 EEPROMEEPROM具有很高的靈活性，可以單字節(jié)讀具有很

47、高的靈活性，可以單字節(jié)讀寫(xiě)（不需要擦除，可直接改寫(xiě)數(shù)據(jù)），但寫(xiě)（不需要擦除，可直接改寫(xiě)數(shù)據(jù)），但存儲(chǔ)密度小，單位成本高。部分制造商生存儲(chǔ)密度小，單位成本高。部分制造商生產(chǎn)出另一類(lèi)以產(chǎn)出另一類(lèi)以EEPROMEEPROM做閃速存儲(chǔ)陣列的做閃速存儲(chǔ)陣列的Flash MemoryFlash Memory，如如ATMELATMEL、SSTSST的小扇區(qū)的小扇區(qū)結(jié)構(gòu)閃速存儲(chǔ)器（結(jié)構(gòu)閃速存儲(chǔ)器（Small Sector Flash Small Sector Flash MemoryMemory）和和ATMELATMEL的海量存儲(chǔ)器（的海量存儲(chǔ)器（Data-Data-Flash MemoryFlash Mem

48、ory）。）。 這類(lèi)器件具有這類(lèi)器件具有EEPROMEEPROM與與NORNOR技術(shù)技術(shù)Flash MemoryFlash Memory二者折衷二者折衷的性能特點(diǎn)：的性能特點(diǎn)：（1 1） 讀寫(xiě)的靈活性遜于讀寫(xiě)的靈活性遜于EEPROMEEPROM，不能直接改寫(xiě)數(shù)據(jù)。不能直接改寫(xiě)數(shù)據(jù)。在編程之前需要先進(jìn)行頁(yè)擦除，但與在編程之前需要先進(jìn)行頁(yè)擦除，但與NORNOR技術(shù)技術(shù)Flash Flash MemoryMemory的塊結(jié)構(gòu)相比其頁(yè)尺寸小，具有快速隨機(jī)讀取的塊結(jié)構(gòu)相比其頁(yè)尺寸小，具有快速隨機(jī)讀取和快編程、快擦除的特點(diǎn)。和快編程、快擦除的特點(diǎn)。（2 2） 與與EEPROMEEPROM比較，具有明顯的成

49、本優(yōu)勢(shì)。比較，具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。（3 3） 存儲(chǔ)密度比存儲(chǔ)密度比EEPROMEEPROM大，但比大，但比NORNOR技術(shù)技術(shù)Flash Flash MemoryMemory小，如小，如Small Sector Flash MemorySmall Sector Flash Memory的存儲(chǔ)密度的存儲(chǔ)密度可達(dá)到可達(dá)到4 4MbMb，而而3232MbMb的的DataFlash MemoryDataFlash Memory芯片有試用樣芯片有試用樣品提供。正因?yàn)檫@類(lèi)器件在性能上的靈活性和成本上的品提供。正因?yàn)檫@類(lèi)器件在性能上的靈活性和成本上的優(yōu)勢(shì)，使其在如今閃速存儲(chǔ)器市場(chǎng)上仍占有一席之地。優(yōu)勢(shì)，使其

50、在如今閃速存儲(chǔ)器市場(chǎng)上仍占有一席之地。 3.5 并行存儲(chǔ)器并行存儲(chǔ)器由于由于CPUCPU和主存儲(chǔ)器之間在速度上是和主存儲(chǔ)器之間在速度上是不匹配的，這種情況便成為限制高不匹配的，這種情況便成為限制高速計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題。為了提速計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題。為了提高高CPUCPU和主存之間的數(shù)據(jù)傳輸率，除和主存之間的數(shù)據(jù)傳輸率，除了主存采用更高速的技術(shù)來(lái)縮短讀了主存采用更高速的技術(shù)來(lái)縮短讀出時(shí)間外，還可以采用并行技術(shù)的出時(shí)間外，還可以采用并行技術(shù)的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器。 雙端口存儲(chǔ)器是指雙端口存儲(chǔ)器是指同一個(gè)存儲(chǔ)器具有兩組同一個(gè)存儲(chǔ)器具有兩組相互獨(dú)立的讀寫(xiě)控制線相互獨(dú)立的讀寫(xiě)控制線路路,是一種高速工作的存是一種高速工作的存儲(chǔ)器。儲(chǔ)器。無(wú)沖突讀寫(xiě)控制無(wú)沖突讀寫(xiě)控制 當(dāng)兩個(gè)端口的地址不相同時(shí)，在兩個(gè)當(dāng)兩個(gè)端口的地址不相同時(shí)，在兩個(gè)端口上進(jìn)行讀寫(xiě)操作，一定不會(huì)發(fā)生沖突。端口上進(jìn)行讀寫(xiě)操作，一定不