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四大儲(chǔ)存技術(shù)將改變電腦內(nèi)存未來(lái)

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  隨著電腦處理器、顯卡性能的不斷提升,現(xiàn)在內(nèi)存已經(jīng)成為了電腦整體性能最大的瓶頸。而近年來(lái)全球晶圓緊張,內(nèi)存條市場(chǎng)價(jià)格的居高不下,嚴(yán)重的阻礙了我們升級(jí)電腦內(nèi)存。這使得盡管近年來(lái)內(nèi)存條市場(chǎng)需要日益劇增,但是電腦內(nèi)存條消費(fèi)市場(chǎng)卻出現(xiàn)了前所未有的萎縮?! ≡谶@樣的情況下提升DRAM產(chǎn)能,提升內(nèi)存性能,降低內(nèi)存成本,成為各大儲(chǔ)存芯片廠商近年研究的主要課題。擴(kuò)大DRAM生產(chǎn),需要的投入非常巨大。   DRAM,Dynamic RAM,Dynamic動(dòng)態(tài),RAM隨機(jī)儲(chǔ)存器。DRAM的基礎(chǔ)是隨機(jī)儲(chǔ)存技術(shù)。與其花費(fèi)巨大的投入去擴(kuò)大遲早要淘汰的DRAM的產(chǎn)能,還不如另起爐灶,研究新的RAM技術(shù)。只有研究新的RAM技術(shù)才能使得內(nèi)存條在性能上獲得巨大的提升,在成本上得到有效的降低。于是近年來(lái)涌現(xiàn)了許多新的儲(chǔ)存技術(shù)。3D SUPER DRAM  無(wú)論是對(duì)于閃存來(lái)說(shuō),還是對(duì)于內(nèi)存顆粒來(lái)說(shuō),2D的堆棧方式已經(jīng)沒(méi)有進(jìn)步的空間了,3D的堆棧方式成為發(fā)展的必然。3D SUPER DRAM將提升DRAM的儲(chǔ)存密度,降低DRAM成本,提升DRAM的性能。   RRAM:阻變式儲(chǔ)存器  RRAM,阻變式儲(chǔ)存器,又稱憶阻器?! RAM以電荷多少來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù),需要不斷的刷新,導(dǎo)致容量和能耗受到限制,工藝制程難以下降。   RRAM用憶阻器來(lái)做儲(chǔ)存,金屬氧化物的儲(chǔ)存器的主要原理,首先就是在低阻態(tài)狀態(tài)下,儲(chǔ)存器可以使導(dǎo)電絲斷掉,成為高阻態(tài),而這個(gè)操作時(shí)間是比較長(zhǎng)的,延遲較大,同樣在這種狀態(tài)下,再加上一定大小的電壓,就使得導(dǎo)電絲從高阻態(tài)變成了低阻態(tài)?! RAM的優(yōu)勢(shì)是容量很大、速度快、能耗低。1T容量的RRAM可能未來(lái)只要指甲蓋那么大。RRAM的速度將是DRAM的20倍,能耗降低近20倍,運(yùn)用壽命也將提升約10倍。RRAM將可能打破內(nèi)存和硬盤的界限,使得它們合二為一?! ‖F(xiàn)在中芯國(guó)際已經(jīng)能生產(chǎn)40NM的RRAM了。并且中芯國(guó)際與中科院微電子研究的28NM RRAM已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展。   我國(guó)在RRAM方面,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。這是非常難得的!  MRAM:磁性隨機(jī)儲(chǔ)存器   MRAM是指以磁電阻性質(zhì)來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的隨機(jī)儲(chǔ)存器,它采用磁化的方向不一樣所導(dǎo)致的磁電阻不一樣來(lái)記錄0和1,只要外部磁場(chǎng)不改變,磁化的方向就不會(huì)變化?! RAM的優(yōu)勢(shì)是,它擁有高速讀取寫入能力,以及高集成度,而且基本上可以無(wú)限次地重復(fù)寫入。MRAM的速度是閃存的近1000倍。  1995年摩托羅拉研究出MRAM?! ?016年7月,IBM和三星聯(lián)合開發(fā)了11納米pMTJ的MRAM?! ?017年8月,Everspin公司發(fā)布消息,已經(jīng)開始對(duì)新產(chǎn)品1G容量的ST-MRAM EMD4E001G進(jìn)行采樣工作?! ?jù)消息,三星、臺(tái)積電都準(zhǔn)備在2018年量產(chǎn)MRAM。MRAM技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成熟,隨著光刻技術(shù)的不斷提升,MRAM成本的下降,MRAM極其可能成為DRAM的最終替代者?! RAM/PCM:相變儲(chǔ)存器  PRAM,利用特殊材料在晶態(tài)和非晶態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的導(dǎo)電性不一樣來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的非易失性儲(chǔ)存裝置?! RAM理論上讀寫速度比閃存快近1000倍,并且儲(chǔ)存密度更大。   實(shí)際上英特爾、鎂光合作研究的3D XPoint就是運(yùn)用了PRAM技術(shù)(盡管英特爾拒不承認(rèn),因?yàn)樯婕暗街R(shí)產(chǎn)權(quán))。而英特爾的奧騰速度僅僅是閃存的10倍左右,它號(hào)稱不清楚硬盤、內(nèi)存界限也并未達(dá)到。不過(guò)據(jù)傳,英特爾將在2018年下半年推出512G的內(nèi)存條,讓我們拭目以待。  總結(jié):3D SUPER DRAM將可能使得內(nèi)存顆粒的成本降低,產(chǎn)能增加,從而短時(shí)間內(nèi),讓電腦內(nèi)存條價(jià)格慢慢下滑,回歸性價(jià)比。而RRAM、MRAM、PRAM未來(lái)將可能大大提升電腦內(nèi)存性能,甚至將可能使得電腦硬盤和內(nèi)存合二為一。但這三項(xiàng)技術(shù)還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間才能在消費(fèi)級(jí)數(shù)碼產(chǎn)品領(lǐng)域普及。

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