早期市場對于系統(tǒng)的要求包括速度、集成度、功耗都不高，因此分立式存儲(chǔ)器在那時(shí)候成為各應(yīng)用廠家的不二之選。

隨后到了上世紀(jì)八九十年代，fabless和foundry模式開始出現(xiàn)，根據(jù)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期兩方面考慮，這時(shí)候開始出現(xiàn)第三方的獨(dú)立IP供應(yīng)商，如ARM公司。

芯片集成度的不斷提升，給分立存儲(chǔ)器帶來了兩大挑戰(zhàn)：首先：集成度和工藝開始允許片內(nèi)集成更多的存儲(chǔ)器；其次，存儲(chǔ)器的速度發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上于MPU的速度，MPU速度以每年60%在成長，而存儲(chǔ)器只有10%。二者速度之間增長的差異巨大，如下圖所示。

 
                                         
                                                                     MPU于DRAM隨時(shí)代變遷而發(fā)展的關(guān)系圖

 

同時(shí)片內(nèi)存儲(chǔ)器擁有靈活簡單的接口、更低延遲和更寬總線，最重要的是還能節(jié)省系統(tǒng)的空間大小，使得它越來越受到集成電路設(shè)計(jì)師的追捧。在這一時(shí)期嵌入式存儲(chǔ)器主要以SRAM和DRAM這兩種形式呈現(xiàn)。

到了九十年代中期，Intel做了一項(xiàng)重大創(chuàng)新，將片外高速緩沖器(Cache)集成到了片內(nèi)。這直接導(dǎo)致當(dāng)時(shí)一大批分立的片外高速緩沖存儲(chǔ)器廠商倒閉，成為嵌入式存儲(chǔ)器代替分立式存儲(chǔ)器的標(biāo)志性事件。

如今一顆手機(jī)處理器超過90%的面積由各種嵌入式SRAM如寄存器堆，一二級緩存甚至三級緩存組成，嵌入式SRAM也成為晶圓代工廠的工藝技術(shù)衡量指標(biāo)。由于SRAM由六個(gè)晶體管組成，而DRAM只有一個(gè)晶體管加一個(gè)電容組成，在面積上具備優(yōu)勢，當(dāng)時(shí)很多廠商其實(shí)都在思考將DRAM嵌入到系統(tǒng)的可能性。

九十年代，當(dāng)時(shí)IBM，Toshiba等大公司都在嘗試開發(fā)嵌入式DRAM。但開發(fā)并不順利，開發(fā)的難點(diǎn)在于DRAM工藝與常規(guī)邏輯工藝差異很大，工藝的整合難度非常大。雖然到今天，隨著工藝的進(jìn)步，使得一些公司像TSMC也在重新審視eDRAM的可行性，并有部分成果，但是主流的設(shè)計(jì)還是沒有將eDRAM納入必備選項(xiàng)。

后來隨著消費(fèi)類電子市場份額大幅成長，存儲(chǔ)需求不斷擴(kuò)大刺激著嵌入式閃存(eFlash)快速發(fā)展。從早期，設(shè)計(jì)人員將程序簡單固化在ROM中，到后來的OTP，EEPROM乃至現(xiàn)在很火的高密度eFlash內(nèi)存。嵌入式內(nèi)存能夠有效存儲(chǔ)代碼和數(shù)據(jù)，而且掉電后還不丟失，對很多應(yīng)用都有重要意義。

然而發(fā)展今天，現(xiàn)有存儲(chǔ)技術(shù)暴露的一些缺陷，比如SRAM、DRAM的問題在于其易失性，斷電后信息會(huì)丟失且易受電磁輻射干擾，這一缺陷極大束縛了其在國防航空航天等一系列關(guān)鍵高科技領(lǐng)域的應(yīng)用。而FLASH、EEPROM的寫入速度慢，且寫入算法比較復(fù)雜，無法滿足實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)中高速、高可靠性寫入的要求，且功耗較高，無法滿足嵌入式應(yīng)用的低功耗要求。



本文關(guān)鍵詞：DRAM  SRAM   EEPROM

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