1、存儲(chǔ)器新技術(shù)及硅麥克風(fēng)介紹,1,fg,目錄,存儲(chǔ)器概念 存儲(chǔ)器分類 存儲(chǔ)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,存儲(chǔ)器概念,存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)中的全部信息，包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)程序、中間運(yùn)行結(jié)果和最終運(yùn)行結(jié)果都保存在存儲(chǔ)器中。它根據(jù)控制器指定的位置存入和取出信息。 存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件，有了存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)才有記憶功能，才能保證正常工作。按用途存儲(chǔ)器可分為主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）和輔助存儲(chǔ)器（外存）。外存通常是磁性介質(zhì)或光盤(pán)等，能長(zhǎng)期保存信息。內(nèi)存指主板上的存儲(chǔ)部件，用來(lái)存放當(dāng)前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)和程序，但僅用于暫時(shí)存放程序和數(shù)據(jù)，關(guān)閉電源

2、或斷電，數(shù)據(jù)就會(huì)丟失,3,存儲(chǔ)器分類,存儲(chǔ)器芯片按存取方式(讀寫(xiě)方式)可分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器芯片(RAM)和只讀存儲(chǔ)器芯片(ROM)。 按照不同的技術(shù)，存儲(chǔ)器芯片又可以細(xì)分為EPROM、EEPROM、SRAM、DRAM、FLASH、MASK ROM和FRAM等。,4,5,分類：,掩模ROM,可編程ROM（PROM）,可擦除可編程ROM（EPROM）,隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM,靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM,動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM,按功能,(Read- Only Memory),(Random Access Memory),(Programmable ROM),(Erasable PROM),UVEPROM,EEPROM

3、,只讀存儲(chǔ)器ROM,Flash Memory,(Ultra-Violet),(Electrically),電可擦除,紫外線擦除,(Static RAM),快閃存儲(chǔ)器,(Dynamic RAM),只能讀出不能寫(xiě)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(chǔ)容量、存取速度。,存儲(chǔ)容量:用字?jǐn)?shù)位數(shù)表示，也可只用位數(shù)表示。如，某動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的容量為109位/片。,存儲(chǔ)器發(fā)展及最新技術(shù),MRAM FRAM PRAM,6,MRAM,一種非揮發(fā)性的磁性隨機(jī)存儲(chǔ)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(jī)存取”是指中央處理器讀取資料時(shí)，不一定要

4、從頭開(kāi)始，隨時(shí)可用相同的速率，從內(nèi)存的任何部位讀寫(xiě)信息。MRAM運(yùn)作的基本原理與硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器相同。和在硬盤(pán)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)一樣，數(shù)據(jù)以磁性的方向?yàn)橐罁?jù)，存儲(chǔ)為0或1。它存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)具有永久性，直到被外界的磁場(chǎng)影響之后，才會(huì)改變這個(gè)磁性數(shù)據(jù)。它擁有靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM的高速讀取寫(xiě)入能力以及動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM的高集成度，而且基本上可以無(wú)限次地重復(fù)寫(xiě)入。,7,FRAM,一種非易失性存儲(chǔ)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(chǔ)產(chǎn)品同時(shí)擁有隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和非易失性存儲(chǔ)產(chǎn)品的特性。鐵電晶體材料的工作原理是，當(dāng)把電場(chǎng)加到鐵電晶體材料上，晶陣中的中心原子會(huì)沿著電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)穩(wěn)

5、定狀態(tài)。晶陣中的每個(gè)自由浮動(dòng)的中心原子只有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。一個(gè)用來(lái)記憶邏輯中的0，另一個(gè)記憶1。中心原子能在常溫、沒(méi)有電場(chǎng)的情況下停留在此狀態(tài)達(dá)一百年以上。鐵電存儲(chǔ)器不需要定時(shí)刷新，能在斷電情況下保存數(shù)據(jù)。由于在整個(gè)物理過(guò)程中沒(méi)有任何原子碰撞，F(xiàn)RAM擁有高速讀寫(xiě)、超低功耗和無(wú)限次寫(xiě)入等超級(jí)特性。,8,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(shuō)，下一代存儲(chǔ)器技術(shù)既不是MRAM，也不是FRAM，而是相變存儲(chǔ)器（PCM）。他預(yù)測(cè)，商業(yè)化PCM產(chǎn)品要到2012年前后才可能出來(lái)，目前大量應(yīng)用的閃存發(fā)展到32nm節(jié)點(diǎn)后就到頂了，之后就將逐漸被PCM所取代。 英特爾、IBM 、意法和

6、三星最先開(kāi)發(fā)PCM，而今年三星宣布已開(kāi)始量產(chǎn)512MbPRAM,9,PRAM是一種非易失性存儲(chǔ)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(gè)存儲(chǔ)單元在被加熱時(shí)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(shí)現(xiàn)這兩種狀態(tài)的切換。相比閃存，PRAM在寫(xiě)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(xiě)速度是普通閃存的30倍，同時(shí)其擦寫(xiě)壽命也是閃存的10倍 PRAM最大優(yōu)點(diǎn)是高效能和低耗電,10,三星已開(kāi)始量產(chǎn)的512MbPRAM大幅簡(jiǎn)化了資料存儲(chǔ)的邏輯，它對(duì)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(jī)電池使用時(shí)間可延遲20%以上 這種512

7、Mb PRAM產(chǎn)品將單元面積削減到了0.05 m2 。芯片面積為91mm2（10.77mm8.5mm）。寫(xiě)入速度為4.65MB/秒，讀取速度為266MB/秒，而最先進(jìn)的快閃寫(xiě)入速度不到1 4.65MB/秒?？刹翆?xiě)次數(shù)為10萬(wàn)次，并且已經(jīng)證實(shí)數(shù)據(jù)保持時(shí)間在85度條件下為10年。,11,這種512Mb PRAM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,上圖為工藝圖,下圖為產(chǎn)品外觀,13,最近有人指出，三種新興存儲(chǔ)技術(shù)各具特點(diǎn)，PRAM、MRAM和FRAM在未來(lái)具有不同的取代目標(biāo) 東芝MRAM產(chǎn)品相

8、關(guān)負(fù)責(zé)人在接受中國(guó)電子報(bào)記者采訪時(shí)直截了當(dāng)?shù)乇硎?，MRAM主要的替代對(duì)象是DRAM。大多數(shù)移動(dòng)設(shè)備的存儲(chǔ)器架構(gòu)，是由高速作業(yè)用存儲(chǔ)DRAM和雖然速度慢、但存儲(chǔ)容量較大的閃存構(gòu)成的。而MRAM速度快、可反復(fù)擦寫(xiě)，因此最適合作為高速作業(yè)用存儲(chǔ)器。又因?yàn)镸RAM不會(huì)揮發(fā)，所以不用像DRAM一樣升級(jí)更新，因此可以把電力消耗降低至1/10以下。,14,FRAM一般被認(rèn)為是異步SRAM的取代品。Lee Brown對(duì)此表示認(rèn)同，與此同時(shí)，他表示在需要FRAM存儲(chǔ)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(jì)人員在以往使用EEPROM和FLASH器件的

9、場(chǎng)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FLASH,15,麥克風(fēng),麥克風(fēng)，學(xué)名為傳聲器，由Microphone翻譯而來(lái)。傳聲器是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的能量轉(zhuǎn)換器件，也稱話筒，麥克風(fēng)，微音器,16,硅麥克風(fēng),硅微型麥克風(fēng)，通過(guò)利用集成電路技術(shù)將微型機(jī)械系統(tǒng) 與電子組件集成于硅晶面板的表面。在消費(fèi)性應(yīng)用市場(chǎng)方面，未來(lái)將朝個(gè)人可攜式的產(chǎn)品發(fā)展，通訊應(yīng)用市場(chǎng)則以RF MEMS、MEMS麥克風(fēng)為主。未來(lái)低成本、高性能的MEMS取代ECM(Electret Condenser Microphone；駐極體電容式麥克風(fēng))成為趨勢(shì)，其中MEMS麥克風(fēng)于手機(jī)上將率先采用。,17,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)需要客戶在