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临汾租房网:这篇文章,把新型存储说清楚了

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存储器是现代信息系统的关键组件之一,已经形成了一个主要由DRAM与NAND Flash组成的超过1600亿美元的市场。同时,新型存储开始逐步迈向产业化,将有可能重塑未来存储市场格局。我国正在大力发展存储产业,提前布局新型存储将是建立未来存储产业生态的重要部分。


新型存储主要指相变、磁变、阻变存储


目前,受到广泛关注的新型存储器主要有3种:相变存储器(PCM),以英特尔与美光联合研发的3D Xpoint为代表;磁变存储器(MRAM),以美国Everspin公司推出的STT-MRAM为代表;阻变存储器(ReRAM),目前暂无商用产品,代表公司有美国Crossbar。


事实上,上述新型存储器已经被研究了数十年,只是相对于早已产业化的SRAM、DRAM、和NAND Flash,还未能大规模商用。存储产业未来的技术发展方向仍是未知数。


新型存储核心是解决“存储墙”问题


“存储墙”问题来源于当前计算架构中的多级存储,随着处理器性能的不断提升,这一问题已经成为制约计算系统性能的主要因素。当前主流的计算系统,从大型服务器集群、PC、再到智能手机,无一例外地都采用冯诺依曼架构,其特点在于程序存储于存储器中,与运算控制单元相分离。为了满足速度和容量的需求,现代计算系统通常采取高速缓存(SRAM)、主存(DRAM)、外部存储(NAND Flash)的三级存储结构,如图所示。越靠近运算单元的存储器速度越快,但受功耗、散热、芯片面积的制约,其相应的容量也越小。SRAM响应时间通常在纳秒级,DRAM则一般为100纳秒量级,NAND Flash更是高达100微秒级,当数据在这三级存储间传输时,后级的响应时间及传输带宽都将拖累整体的性能,形成“存储墙”。


图 常见的存储系统架构及存储墙

由于DRAM和NAND Flash本身物理特性的限制,单纯依靠改良现有的存储器很难突破“存储墙”。因此,新型存储开始受到广泛关注,其特点在于同时具备DRAM的读写速率与寿命以及NAND Flash的非易失特性。这使得新型存储理论上可以简化存储架构将当前的内存和外存合并为持久内存,从而有望消除或缩小内存与外存间的“存储墙”。


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