過去，內(nèi)存的進(jìn)步主要通過密度或每比特成本的提高來衡量。但是，隨著對非易失性存儲器的性能要求的發(fā)展，用于選擇它們的標(biāo)準(zhǔn)也發(fā)生了變化。工廠自動化、自動駕駛汽車、便攜式醫(yī)療設(shè)備、邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)傳感器等應(yīng)用需要專門針對其獨特要求而構(gòu)建的存儲器. 數(shù)據(jù)中心、計算機(jī)和消費設(shè)備中的大容量存儲需要最高的密度和最低的每比特成本，通常由 NAND 閃存支持。嵌入式計算機(jī)通常在 NOR Flash 中存儲引導(dǎo)代碼和事務(wù)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)記錄器、傳感器和邊緣計算機(jī)在很長一段時間內(nèi)捕獲快速變化的數(shù)據(jù)，使用專門的技術(shù)，例如鐵電 RAM (F-RAM)。將內(nèi)存與工作負(fù)載相匹配可提供最佳性能和可靠性，并且這些解決方案中的每一個都會權(quán)衡某些特性以最適合目標(biāo)應(yīng)用程序。

幾十年來，NAND 閃存一直以不斷提高的每 GB 成本和足夠的讀/寫性能服務(wù)于消費市場?；?NAND 的固態(tài)硬盤 (SSD) 也廣泛部署在數(shù)據(jù)中心和云服務(wù)器中。通過工藝改進(jìn)和幾何尺寸縮小實現(xiàn)了更高的密度，但這需要權(quán)衡取舍。在非常小的 NAND 閃存單元中，每個編程/擦除 (P/E) 周期都會對單元施加壓力，這會轉(zhuǎn)化為較低的耐用性，即使在過度配置和磨損均衡的情況下也是如此。由于較小的幾何形狀，數(shù)據(jù)保留時間也相對較低（大約 10 年）。

與 NAND 相比，NOR 閃存已針對可靠性和易用性進(jìn)行了優(yōu)化。NOR Flash使用相對較大的存儲單元，可提供高耐用性和較長的數(shù)據(jù)保留時間。結(jié)合字節(jié)可尋址架構(gòu)，NOR 閃存非常適合用于啟動代碼（包括就地執(zhí)行系統(tǒng)）和事務(wù)數(shù)據(jù)。為了應(yīng)對對故障安全操作的日益關(guān)注，最新產(chǎn)品還提供功能安全和安全啟動機(jī)制。NOR Flash 還支持非常快的讀取性能，可為汽車儀表盤和其他應(yīng)用提供即時顯示。然而，這種高可靠性和改進(jìn)的性能需要權(quán)衡取舍，因為 NOR 閃存密度低于 NAND 閃存（請參閱用于汽車和功能安全的 NOR 閃存）。

F-RAM 非常適合長時間連續(xù)捕獲數(shù)據(jù)的設(shè)備（請參閱超低能耗 F-RAM）。與依靠存儲電荷來表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的 NAND 和 NOR 存儲器不同，F(xiàn)-RAM 存儲單元在由鋯鈦酸鉛鐵電薄膜（通常稱為 PZT）制成的晶格內(nèi)切換極性。切換需要極低的能量，從而實現(xiàn)非常長的電池壽命，并且不會磨損，提供幾乎無限的耐用性（請參閱使用低功耗 F-RAM 進(jìn)行設(shè)計））。也沒有電荷泄漏，因此數(shù)據(jù)保留時間非常長——大約 100 年。一個常見的誤解是 F-RAM 會受到磁場的干擾。這不是真的。雖然非常適合數(shù)據(jù)記錄，但 F-RAM 的密度通常不能滿足代碼和大容量存儲的需求。

表 1：性能特征、理想工作負(fù)載和目標(biāo)應(yīng)用程序（來源：賽普拉斯）

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值得注意的是，工程師正在從并行接口遷移到串行接口以進(jìn)行新系統(tǒng)設(shè)計。串行接口減少了內(nèi)存和 SoC 的引腳數(shù)，縮小了 PCB 以降低成本并縮小外形尺寸。Octal SPI、Quad SPI、SPI 和 HyperBus 現(xiàn)在提供可與并行接口相媲美的性能，其中 Octal SPI 和 HyperBus 的速度高達(dá) 400 MBytes/sec。

選擇正確的內(nèi)存最終有助于確保您的產(chǎn)品取得成功。NAND 閃存是云計算和個人電子產(chǎn)品中常見的大容量存儲工作負(fù)載的理想選擇。相比之下，NOR Flash 和 F-RAM 適用于嵌入式系統(tǒng)和邊緣設(shè)備，這些設(shè)備通常位于極端和偏遠(yuǎn)的環(huán)境中。隨著邊緣計算的發(fā)展，人工智能的進(jìn)步正在推動新功能的發(fā)展，從而提高了故障安全操作的標(biāo)準(zhǔn)，推動制造商提供具有安全和安全特性的 NOR 閃存和 F-RAM。

　　審核編輯：湯梓紅