54. 存储器的种类和特长
获得搭载电子设备制造商所需功能的半导体芯片的方法大致分为4种。第一个方法是设计定制芯片。如果使用这种方法,虽然可以获得具有和希望完全相同的功能的芯片,但是除了开发时间延长,开发成本也会增加。第二个方法是购买专用标准产品(ASSP)。如果在市场中存在具有所希望功能的芯片,成本会大幅降低。但是,市场中不一定存在那样的芯片。于是现在以下的2个方法成为主流。使用ASIC等半定制芯片使用叫做FPGA/CPLD的可编程器件的方法。但是,有半定制/可编程器件有各种种类需要根据用途(应用)区分使用。以下,解释各种半定制/可编程器件的特长。
存储器 | 特长 |
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ROM |
只读存储器。也叫做非易失性存储器,即使停止供电写入的数据也不会消失。因此,被使用于无需重写的程序和数据的存储。ROM大致分为2类。一种是在制造过程中使用掩膜写入数据的掩膜ROM,另一种是用户可以写入手中的数据的PROM(Programmable ROM)。而且PROM又分为可以重写的EPROM(Erasable PROM)和不可重写的(只能写入一次)OTP(One Time PROM)。以前,用紫外线擦除后重写的UVEPROM是EPROM的主流,最近常见的是可以电擦除的EEPROM。另外EPROM被用于存储未完成的程序 。
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RAM |
如果停止供电写入的数据就会消失的存储器。也叫做易失性存储器,用于存储暂时的程序和数据。RAM可以大致分为2类。SRAM(Static RAM)和DRAM(Dynamic RAM)。SRAM采用供电时可以保持数据的触发器电路为单元的结构。另一方面,DRAM的单元结构在电容器中积蓄电荷从而保存数据的电容器型。因此如果不定期地给与刷新信号数据就会消失。SRAM的有容易控制和高速读写操作等。但是另一方面,有因为单元面积较大不适合大容量化等劣势。DRAM因为单元面积小适合大容量化,但因为刷新操作必不可少所以有控制较复杂的缺点。现在,作为下一代RAM,磁阻存储器(MRAM:Magnetoresistive RAM)和相变随机存取存储器(Phase Change RAM)、忆阻存储器(RRAM:Resistive RAM)等的开发正在进行。 |
闪存 |
EEPROM的一种。可以以块为单位擦除和写入而不是以字节为单位重写。基本上被归类于ROM,在某些情况下也会被视为在ROM和RAM中间的存储器。根据单元结构,大致分为NOR型和NAND型2种。NOR型因数据保留的可靠性高所以无需纠错等处理,而且有能够以比特为单位写入的优势。但是,也有由于擦除速度慢不适于高速运转,和由于单元面积较大而难以大容量化等劣势。主要用于移动电话等的程序存储。另一方面NAND型因为单元面积小所以适合大容量化。因此被用于便携式音乐播放器和移动电话等的数据存储。 |