回顾易失性存储器发展史

易失性存储器的发展历程

继续关于存储器的发展回顾，上期我们回顾了非易失性存储器的发展史，本期内容我们将回顾易失性存储器的发展历程。易失性存储器在计算机开机时存储数据，但在关闭时将其擦除，但是，非易失性存储器在计算机关闭后存储数据仍保留在计算机中。易失性存储器的主要特征是它们需要电源来维持其存储状态。主要分为两种类型：静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)。

1963年，Fairchild发明了SRAM。作为即1959年IBM CMOS研发的后续，1969年Intel推出了 3101 SRAM。

在开发广泛集成之前，分立器件的使用、且易于访问的内存是许多系统的基础。SRAM满足了这一需求， 它使用简单的地址和数据接口，以及读取和写入其任何内存位置的能力。

从19世纪70年代到2000年代，SRAM 存储器被广泛用于提供高性能解决方案。技术进步增加了更复杂的同步接口，用以满足高速微处理器、DSP和FPGA不断增长的需求。最初，有众多供应商支持该市场，但最终由几家日本和韩国供应商主导。

对于现代设计和应用，分立式SRAM已经过时了。21世纪的半导体和集成使供应商能够将SRAM直接集成到其它半导体设备中。然而，SRAM在航空电子、防务、工业和医疗应用等较旧的长生命周期应用中的使用提供了持续的需求。Infineon、Cypress、Renesas、ISSI和Alliance仍然在提供持续支持，而罗彻斯特电子则处于有利地位，能够通过现货库存满足相应需求，覆盖停产和仍在产的SRAM产品。

DRAM是另一种主流的易失性存储器。这种存储器早于半导体革命，可以追溯到二战期间在布莱切利公园使用的代号为“Aquarius”的密码分析机。在这里，一个硬连线的动态存储纸带被读取，它的字符被记录在一大堆电容器的动态存储中，这些电容器要么带电，表示为“1”，要么不带电，表示为“0”。由于电荷会逐渐泄漏，因此应用了周期性脉冲。有趣的是，这种机制被称为破解德国恩尼格玛密码的机器。

使用电容电荷的想法有助于为DRAM提供硅解决方案。1964年，为IBM工作的Arnold Farber和Eugene Schlig使用晶体管栅极和隧道二极管锁存器创建了硬连线存储单元。它被两个晶体管和两个电阻器解决方案所取代，这被称为Farber-Schlig电池。1965年，IBM制造出16位硅存储芯片、由80个晶体管、64个电阻器和4个二极管组成。东芝在其Toscal BC-1411电子计算器中使用了由分立双极存储器构建的180位 DRAM。

1966年，IBM将该技术发展为MOS（金属氧化物半导体）工艺，用以创建SRAM的替代品。1969年，Advanced Memory Systems（该公司于1976年与Intersil合并）使用它开发了一种1024位芯片，该芯片向Honeywell、Raytheon和Wang Laboratories限量发行。

持续至今，DRAM的开发是一个不断进步的过程。1970年，Honeywell与Intel合作开发了三晶体管单元DRAM，这促使了1KB Intel 1103中的第一个商用设备的诞生。1973年，Mostek发布了4KB，使用多路复用行和列线，随后它与1973年的16KB MK4116一起问世。

DRAM的容量不断增加，在80年代初达到64KB。它在市场上占有一席之地，实现了最高性价比，但是，该产品变得越来越商品化，1985年，Intel Gordon Moore决定退出DRAM市场。其它供应商继续支持存储器产品，随着时间的推移，富士通、日立、三菱电机和东芝等供应商主导了该市场。

DRAM技术持续推进到21世纪，容量可高达64GB。技术不断革新，使得DRAM的单位容量成本不断降低。此外，性能也在不断提升，同时也最大限度地减少了每比特功率的影响。通过如下所述的多代界面更改，在应用程序中实现了性能改进。

EDO

Fast Page Mode

SDRAM

LPSDRAM

DDR, DDR2, DDR3, DDR4 and DDR5

LPDDR, LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4 and LPDDR5

对于产品周期较短的消费者和高性能应用，尽管这些界面变化备受欢迎，但其它依赖长期稳定供应的应用却无法接受不断迭代。目前市场上的供应商，如Samsung、SK Hynix、Micron、Winbond和ISSI，都瞄准了细分市场，其中一些供应最新一代产品，另一些则专注于传统产品。

请持续关注罗彻斯特电子，期待后续关于专用存储器和低容量嵌入式存储解决方案的主题内容。罗彻斯特电子是易失性存储器的授权供货渠道，覆盖停产和仍在产的产品，产品组合包括从标准低容量到高性能同步DDR和高容量的多代SRAM和DRAM。