固態(tài)存儲(chǔ)器內(nèi)容提要

固態(tài)存儲(chǔ)器是相對(duì)于磁盤、光盤一類的，不需要讀寫頭、不需要存儲(chǔ)介質(zhì)移動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))讀寫數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。

固態(tài)存儲(chǔ)器是通過(guò)存儲(chǔ)芯片內(nèi)部晶體管的開關(guān)狀態(tài)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，由于固態(tài)存儲(chǔ)器沒有讀寫頭、不需要轉(zhuǎn)動(dòng)，所以固態(tài)存儲(chǔ)器擁有耗電少、抗震性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。由于成本較高，多以目前大容量存儲(chǔ)中仍然使用機(jī)械式硬盤;但在小容量、超高速、小體積的電子設(shè)備中，固態(tài)存儲(chǔ)器擁有非常大的優(yōu)勢(shì)。

在電子設(shè)備中，固態(tài)存儲(chǔ)器的應(yīng)用非常廣泛。比如計(jì)算機(jī)主板的BIOS就是存儲(chǔ)在固態(tài)存儲(chǔ)器中。

在高速數(shù)據(jù)交換設(shè)備中，由于固態(tài)存儲(chǔ)器使用晶體管來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所以在高頻率下，固態(tài)存儲(chǔ)器可以進(jìn)行非?？焖俚臄?shù)據(jù)交換。比如內(nèi)存和CPU中的高速緩存。

在超小體積的設(shè)備中，固態(tài)存儲(chǔ)器扮演著舉足輕重的地位。因?yàn)橛泄虘B(tài)存儲(chǔ)器，我們的電子設(shè)備才能做得更小。橡皮大的MP3播放器、小到只有指甲蓋大的U盤和內(nèi)存卡，這些都在方便者我們的生活。

隨著制作工藝的提高，單位面積內(nèi)的晶體管數(shù)量不斷增加，單位面積的數(shù)據(jù)容量也在不斷提高。由于固態(tài)存儲(chǔ)器的抗震、低功耗、高速的特性，由固態(tài)存儲(chǔ)器制成的固態(tài)硬盤已經(jīng)逐步克服了早期低容量的缺點(diǎn)，開始大量民用。但由于成本較高，售價(jià)一直處于高位。

國(guó)際上航天領(lǐng)域是從上世紀(jì)90年代初開始研制固態(tài)大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的，1996年開始投入商業(yè)使用。以美國(guó)TRW衛(wèi)星研制公司(現(xiàn)為美國(guó)VCI公司)和歐洲ASTRIUM公司為代表，生產(chǎn)出了第一代大容量固態(tài)存儲(chǔ)器。如TRW公司為美國(guó)NASA的CASSINI航天器設(shè)計(jì)的大容量固態(tài)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量為2Gbits，每個(gè)存儲(chǔ)模塊為4Mbits，結(jié)構(gòu)為DRAM器件，輸入或輸出數(shù)據(jù)速率分別為2Mbps。歐空局CLUSTERI衛(wèi)星也采用了相關(guān)產(chǎn)品，技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于當(dāng)時(shí)同類航天器如伽利略和哈勃望遠(yuǎn)鏡等使用的磁帶機(jī)。隨著半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片集成密度的不斷增加以及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，在功耗、體積以及重量一定的情況下，固態(tài)大容量存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量、壽命以及輸入、輸出速率得到了迅速的發(fā)展。20世紀(jì)初，第二代大容量固態(tài)存儲(chǔ)器問(wèn)世，其結(jié)構(gòu)為SDRAM器件，每個(gè)存儲(chǔ)模塊可達(dá)2Gbits，輸入或輸出數(shù)據(jù)速率可達(dá)20Mbps。實(shí)際上，受集成度及價(jià)格的約束，如今大容量固態(tài)存儲(chǔ)器已經(jīng)很少采用SRAM芯片作為主存儲(chǔ)介質(zhì)，而基于閃存技術(shù)的NAND FLASH芯片已經(jīng)占據(jù)了主流地位。

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，通常采用三級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，即使用高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器組成的結(jié)構(gòu)。

CPU能直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器稱為內(nèi)存儲(chǔ)器，它包括高速緩沖存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器.

CPU不能直接訪問(wèn)外存儲(chǔ)器，外存儲(chǔ)器的信息必須調(diào)入內(nèi)存儲(chǔ)器后才能為CPU進(jìn)行處理.

1.高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)

也稱為快速緩沖存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱快存。它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)高速小容量的存儲(chǔ)器.臨時(shí)存放指令和數(shù)據(jù)，是主存內(nèi)容的副本。可直接與CPU交換數(shù)據(jù)和指令。目前主要由雙極型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器組成.存取速度快，但存儲(chǔ)容量小。

2.主存儲(chǔ)器

主存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要存儲(chǔ)器。用來(lái)存放計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間的大量程序和數(shù)據(jù)。和快速緩沖存儲(chǔ)器交換數(shù)據(jù)和指令。也與外存交換數(shù)據(jù)。目前一般由MOS存儲(chǔ)器組成。

3.外存儲(chǔ)器

也稱為輔助存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱外存。由磁表面存儲(chǔ)器構(gòu)成。目前主要使用磁盤存儲(chǔ)器和磁帶存儲(chǔ)器。特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量大，但存取速度較慢。通常用來(lái)存放系統(tǒng)程序和大型數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫(kù)。