非易失性存储器讲解

非易失性存储器和易失性存储器有什么全部详细资料对比非易失性存储器技术是在关闭计算机或者突然性、意外性关闭计算机的时候数据不会丢失的技术。

非易失性存储器技术得到了快速发展，非易失性存储器主要分为块寻址和字节寻址两类。

在很多的存储系统的写操作程序中，内存作为控制器和硬盘之间的重要桥梁，提供更快速的性能，但是如果发生突然间断电的情况，如何保护内存中的数据不丢失，这是存储系统中老生常谈的议题。

易失性存储器就是在关闭计算机或者突然性、意外性关闭计算机的时候，里面的数据会丢失，就像内存。

非易失性存储器在上面的情况下数据不会丢失，像硬盘等外存。

RRAM是一种非易失性存储器，也称为忆阻器，为制造非易失性存储设备，模拟人类大脑处理信息的方式铺平了道路。

RRAM由两个金属电极夹一个薄介电层组成，在正常状态下它是绝缘体，它以纳米器件加工技术为基础是一种有记忆功能的非线性电阻。

每个忆阻器有一个底部的导线与器件的一边接触，一个顶部的导线与另一边接触。

忆阻器是一个由两个金属电极夹着的氧化钦层构成的双端，双层交叉开关结构的半导体。

其中一层氧化钦掺杂了氧空位，成为一个半导体；相邻的一层不掺杂任何东西，让其保持绝缘体的自然属性，通过检测交叉开关两端电极的阻性，就能判断RRAM的“开”或者“关”状态。

忆阻器除了其独特的“记忆”功能外，有两大特性使其被业界广泛看好。

一是其具有更短的存储访问时间，更快的读写速度，其整合了闪存和DRAM的部分特性；二是其存储单元小和制造工业可以升级，忆阻器的尺寸可以做到几个纳米，很有可能将微电子技术的发展带人到下一个十年，而且其可以与CMOS技术相兼容等优势，是下一代非易失性存储技术的发展趋势。

易失性存储器它在任何时候都可以读写，RAM通常是作为操作系统或其他正在运行程序的临时存储介质（可称作系统内存）。

不过，当电源关闭时RAM不能保留数据，如果需要保存数据，。

计算机基础知识认识计算机存储器中的EPROM和EEPROM计算机基础知识：认识计算机存储器中的EPROM和EEPROM计算机存储器是指计算机系统中用于存储数据和指令的设备，其中EPROM和EEPROM是两种常见的非易失性存储器类型。

本文将介绍EPROM和EEPROM的定义、特点以及它们在计算机系统中的应用。

一、EPROM的定义和特点EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) 是一种可以被擦除和重新编程的只读存储器。

它的主要特点如下：1. 非易失性：EPROM的数据可以在断电后长期保存，不会因为断电而丢失。

这使得EPROM非常适合存储那些需要长期保留的数据和指令。

2. 可擦除性：EPROM中的数据可以通过使用紫外线照射来擦除，也可以使用专门的擦除器进行擦除。

擦除之后，EPROM可以被重新编程。

擦除和重新编程的过程可以多次进行，但是每个EPROM只能进行有限次数的擦除和重新编程。

3. 只读性：在未擦除和重新编程之前，EPROM中的数据是只读的，无法进行修改。

这使得EPROM更加安全可靠，适用于存储那些需要保护而不希望被修改的数据和指令。

4. 容量较小：EPROM的存储容量相对较小，通常在几KB到几MB 的范围内。

这限制了EPROM在存储大量数据方面的应用。

二、EPROM的应用由于EPROM具有非易失性和只读的特点，它在某些应用中得到了广泛的应用。

以下是一些EPROM的常见应用：1. 系统固件：EPROM常用于存储计算机系统的固件，如BIOS (Basic Input Output System)。

这些固件在计算机启动时被加载，负责初始化硬件和提供基本的输入输出功能。

2. 音视频存储：EPROM可以用于存储音频和视频文件，如音乐合成器中的音乐数据、游戏机中的游戏数据等。

3. 电子设备配置：EPROM可以存储电子设备的配置信息和参数，如路由器、交换机等网络设备的配置信息。

非易失性存储器概述一、介绍这篇文章论述了非易失性存储器（NVM）基本概况。

第1部分介绍了非易失性存储器的主要背景以及一些存储器的基本术语。

第2部分主要阐述了非易失性存储器的工作原理（通过热电子注入实现编程）。

第3部分包含了非易失性存储器的擦除原理，以及隧道效应。

第4部分介绍了用于预测非易失性存储器的编程特性的模型，用“幸运电子”模型来表述热电子注入模式。

第5部分主要介绍非易失性存储器可靠性，包括在数据保存、耐受力和干扰影响下的可靠性。

关键词：非易失性，存储器，热电子注入，隧道效应，可靠性，保存，存储干扰，EEPROM，Flash EEPROM。

存储器分为两大类：易失性存储器和非易失性存储器。

易失性存储器在掉电后会失去其所存储的数据，故而需要继续不断的电源才能保存数据。

大部分的随机存取存储器（RAM）都是易失性的。

非易失性存储器则在掉电后不会丢失数据。

一个非易失性存储器（NVM）本质上是一个MOS管，由一个源极、一个漏极、一个门极，以及一个浮栅。

与常用的MOSFET 不同的是，NVM多了一个浮栅，浮栅与其它部分是绝缘的。

非易失性存储器又细分为两个主要的分类：浮栅型和电子俘获型。

Kahng 和Sze在1967年发明了第一个浮栅型器件。

在这种器件中，电子受隧道效应的影响，通过一个3nm厚的二氧化硅层，从一个浮栅中转移到基层中。

通过隧道效应，非易失性存储器可以更容易地被擦除或改写，通常隧道效应只在厚度小于12nm的氧化物中存在。

浮栅中存储电子后，可以使得阈值电压被降低或者提高，而阈值电压的高低也就分别代表了逻辑值1或0。

在浮栅型存储器件中，电子（也即是数据）存储在浮栅中，故而掉电后，数据不会丢失。

所有的浮栅型存储器件都是一样的存储单元结构，如下图1所示，一个存储单元由门极MOS 管堆叠而成。

第一个门是浮栅门，被埋在栅氧化层（Gate Oxide）和内部多晶硅绝缘层（IPD）之间，位于控制门（Control Gate）的下方。

电子设备、非易失存储器、存储单元及控制方法在现代信息化时代，电子设备是人们生活、工作中不可或缺的一部分。

它们可以执行各种任务和功能，从而提高工作效率，实现人机交互。

存储数据是电子设备最基本的任务之一，而非易失存储器和存储单元是实现这一任务的关键部分。

本文将介绍电子设备、非易失存储器、存储单元及控制方法。

一、电子设备简介电子设备是采用电子技术原理制成的各种设备、仪器、仪表，可对电子信号进行加工、控制、测量、处理、传输等操作，使得人们可以更方便地进行数据处理和通讯交流。

电脑、手机、数码相机、电视等电子设备已经成为人们日常生活中必不可少的设备，其中存储器是这些设备的重要组成部分。

二、非易失存储器非易失存储器（Non-volatile Memory，NVM）是电子设备中一种可以无需外接电源便可存储信息的存储介质。

与易失存储器不同，非易失存储器可以长时间保存数据，即使在断电或设备关闭时也能保留数据。

常见的非易失存储器包括EPROM、Flash、EEPROM、FeRAM、MRAM等。

1. EPROMEPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory）是一种非易失性存储器，它使用电压来存储信息，并且可以通过曝光紫外线来擦除存储信息。

EPROM存储器容量很小，通常只有几个K或几十个K字节，存储速度也相对较慢。

2. FlashFlash记忆体是目前市场上使用最广泛的非易失性存储器，其价格相对较低，容量比EPROM存储器大得多。

Flash存储器也非常轻便，因此被广泛应用于笔记本电脑、移动设备等中。

Flash存储器有两种擦除方式：扇区擦除和区块擦除。

Flash存储器的写入速度比EPROM存储器要快，同时可以实现重写功能。

3. EEPROMEEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）是一种非易失性存储器，它使用电流来擦除存储信息。

深度理解非易失存储器原理（FlashEPROMEEPROM）存储器大致可分为两大类：易失和非易失。

易失存储器在系统关闭时立即失去存储在内的信息；它需要持续的电源供应以维持数据。

大部分的随机存储器（RAM）都属于此类。

非易失存储器在系统关闭或无电源供应时仍能保持数据信息。

一个非易失存储器（NVM）器件通常也是一个MOS管，拥有一个源极，一个漏极，一个门极另外还有一个浮栅（FLOATING GATE）。

它的构造和一般的MOS管略有不同：多了一个浮栅。

浮栅被绝缘体隔绝于其他部分。

非易失存储器又可分为两类：浮栅型和电荷阱型。

Kahng 和Sze 在1967年发明了第一个浮栅型器件，在这个器件中，电子通过3nm 厚度的氧化硅层隧道效应从浮栅中被转移到substrate中。

隧道效应同时被用于对期间的编程和擦除，通常它适用于氧化层厚度小于12nm。

储存在浮栅中的电荷数量可以影响器件的阈值电压（Vth）,由此区分期间状态的逻辑值1或0。

在浮栅型存储器中，电荷被储存在浮栅中，它们在无电源供应的情况下仍然可以保持。

所有的浮栅型存储器都有着类似的原始单元架构。

他们都有层叠的门极结构如图一所示。

第一个门极被埋在门极氧化层和极间氧化层之间，极间氧化层的作用是隔绝浮栅区，它的组成可以是氧-氮-氧，或者二氧化硅。

包围在器件周围的二氧化硅层可以保护器件免受外力影响。

第二个门极被称为控制门极，它和外部的电极相连接。

浮栅型器件通常用于EPROM(Electrically Programmable Read Only Memory)和EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)。

电荷阱型器件是在1967年被发明的，也是第一个被发明的电编程半导体器件。

在这类型的存储器中，电荷被储存在分离的氮阱中，由此在无电源供应时保持信息。

电荷阱器件的典型应用是在MNOS(Metal Nitride Oxide Silicon)，SNOS(Silicon Nitride Oxide Semiconductor)和SONOS(Silicon Oxide Nitride Oxide Semiconductor)中。

非易失存储器如果断电，RAM(DRAM,SRAM)会丢失它们的信息，从这个意义上说，它们是易失的。

非易失性存储器即使是在断电关机后，仍然保存着它们的信息。

有很多种非易失性存储器，由于历史原因，虽然ROM中有的类型既可以读也可以写，但是它们整体上都被称为只读存储器(ROM)。

ROM是以它们能够被重编程的次数和对它们进行重编程所用的机制来区分的。

1.PROMPROM是可编程ROM的简称，英文名字——Promrammable ROM，只能被编程一次。

PROM的每个存储器单元有一种熔丝，只能用高电流熔断一次。

现在还有一些便宜的单片机中再使用。

2.可擦写可编程ROM可擦写可编程ROM的英文名字是Erasable Programmable ROM，简称EPROM。

EPROM有一个透明的石英窗口，允许光到达存储单元。

紫外线光照射过窗口，EPROM单元就被清除为0。

对EPROM编程是通过使用一种把1写入EPROM的特殊设备来完成。

EPROM能够被擦除和重编程的次数的数量级可以达到1000次。

电子可擦除PROM，英文名字Electrically Erasable PROM简称EEPROM，类似于EPROM，但是它不需要一个物理上独立的编程设备，因此可以直接在印制板上编程。

EEPROM能够被变成的次数的数量级可以达到100000次。

广泛的应用在电子设备领域。

3.闪存闪存英文名字——flash memory 是一类非易失性存储器，基于EEPROM，它已经成为了一种重要的存储技术。

闪存无处不在，为大量的电子设备提供快速而持久的非易失性存储，包括数码相机、手机、音乐播放器、PDA和笔记本、台式机和服务器计算机系统。

并且是固态硬盘（SSD）的基础器件。

光电存储器件中的非易失性存储一、引言随着信息时代的持续发展，数据的存储、传输和处理需求越来越大，同时人工智能、物联网、云计算等技术的不断发展，对于高性能和可靠性的存储器件的需求也越来越迫切。

光电存储器件是光电子器件和存储器件的结合，具备读写速度快、存储密度大、功耗低等优势，而其中的非易失性存储则可以实现长期的数据存储，对于一些重要数据的保护具有重要的意义。

二、光电存储器件的分类按照主要的存储介质不同，光电存储器件可以分为以下三类：1. 感光存储器件：利用材料对光的敏感性实现存储的读写，包括有机和无机两大类，其中最成功的有机光电存储器有全有机和有机无机杂化两类。

2. 相变存储器件：采用相变材料作为存储介质，利用相变材料在固-固过渡时所产生的电学性质变化来实现信息的存储和读取，主要有PCM、PRAM等。

3. 基于光存储芯片：将光电器件集成在同一芯片上，光子在材料中的传输与存储与电子器件结合。

三、非易失性存储的实现对于光电存储器件而言，实现非易失性存储的关键在于可逆性的光学机制。

有机材料中的可逆光致色心效应、相变材料中的熔融-再固化效应等机制都可以实现非易失性存储。

1. 可逆光致色心效应有机光电存储器件的光致色心效应可以实现非易失性存储。

当芳香分子中的某些共轭键被UV光照射时，会引起电子跃迁和分子间末端的改变，从而实现颜色的变化，并且这种颜色变化是可逆的。

在读取数据时，激光束照射在样品上，根据样品的吸收特性进行信号的读取。

2. 相变存储器件中的熔融-再固化机制相变材料的熔融-再固化机制是实现非易失性存储的关键。

在晶格的状态下，相变材料的电阻率较高，处于“off”状态；而在非晶态状态下，相变材料的电阻率较低，处于“on”状态。

通过激光加热相变材料，使其由晶态转变为非晶态，再利用电流进行“on”和“off”状态的切换，从而实现数据的存储。

四、非易失性存储的应用非易失性存储器件是解决高速存储器件中断电丢失数据的有效措施。