数字集成电路存储器

半导体存储器是集成电路的主要产品门类之一。它在世界IC市场中占有约30%的份额，其发展带动着整个IC产业的发展。存储器作为各类电子计算机、数据图像等信息处理系统、数字化控制系统、智能电子仪表中的重要记忆元件而得到广泛应用并飞速发展。

半导体集成电路存储器从功能上分为两大类，一类为只读存储器(ReadOnlyMemory，ROM)；-类为随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)，简称随机存储器。

从使用角度看，半导体存储器也可以分成两大类：断电后数据会丢失的易失性存储器和断电后数据不会丢失的非易失性存储器。其中易失性存储器又分为动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)两种。非易失性存储器则分为掩模ROM、EPROM、EEPROM以及快闪存储器(FlashMemory)。

其他类型还包括抗辐照存储器SRAM、同步动态随机存储器SDRAM、FIFO存储器以及铁电存储器(FRAM)等新型存储器。

FIFO的全称是FirstInFirstOut，意思就是先进先出。FIFO芯片是一种具有存储功能的高速逻辑芯片，在高速数字系统中经常用作数据缓存，尤其在多CPU通信中获得广泛应用。

作为一种新型大规模集成HAT2195R-EL.html" target="_blank" title="HAT2195R-EL">HAT2195R-EL电路，FIFO芯片以其灵活、方便、高效的特性，逐渐在高速数据采集、高速数据处理、高速数据传输以及多机处理系统中得到越来越广泛的应用。

SDRAM(SynchronousDRAM)即同步动态内存，为双存储体结构，内含两个交错的存储阵列，当CPU从一个存储阵列访问数据的同时，另一个阵列已准备好读写数据。通过两个存储阵列的紧密切换，读取数据效率得到成倍提高。

铁电存储器是Ramtron公司近年推出的一款掉电非易失性存储器，它的核心技术是铁电晶体材料。这一特殊材料的使用使铁电存储器可以同时拥有随机存取存储器(RAM)和非易失存储器的综合特性。与EEPROM相比，FRAM可以以总线速度写入数据，且在写入后不9需要任何延时等待。而EEPROM的慢速和大电流写入使其需要用高出FRAM2500倍的能量去写入每个字节。同时FRAM有近乎无限次的写入寿命，而且价格此相同容量的不挥发锂电SRAM低很多，因此，FRAM特别适合那些对数据采集、写入时间要求很高的场合。自FRAM问世以来，已凭借其各种优点被广泛应用于测量、医疗仪表、航空航天、门禁和汽车黑匣子等系统之中。

PROM器件从物理结构上主要分为两类：一类是双极型结构，另一类是MOS型结构。一般双极型的PROM器件只能一次可编程，其中又分为熔丝可编程和结破坏可编程两种。MOS型结构的PROM器件是可重复擦除和可重复编程的，其中又分为紫外线可擦除和电可擦除两种。

可编程式程序存储器EPROM广泛应用于各类微机产品中，是必不可少的器件，在EPROM中保存的内容只有在强紫外线照射下才会丢失，否则绝不会丢失，增强了产品的可靠性。

EEPROM是一种具有掉电记忆功能的存储器。它的特点就是在掉电之后还能保持住其原有的内容。其内容也可以像使用动态存储器一样进行改写，而其原内容不需擦除，因为在改写时它能够自动擦除并换成新内容，不像EPROM需要紫外线擦除，，因此使用起来十分方便。

FlashMemory是近年来发展最快的一种存储器芯片，它的主要特点是在不加电情况下能长期保持信息，同时又能在线进行擦除与重写，标准擦写次数呵达到十万次。成本比普通EEPROM低得多，因而可大量替代电池RAM和普通EEPROM。对于需要周期性修改被存储代码和数据的场合，FlashMemory是理想的器件，它适宜作为一种高密度非易失的数据采集和存储器件。FlashMemory已广泛应用于数据采集子系统、便携式计算机、工业控制系统、单片机系统和固化操作系统等领域。近年来，FlashMemory还被推荐大量应用在航空计算机中。

由于嵌入式存储器可以极大地提高芯片的性能，因此在各种SoC和高性能的处理器中获得广泛应用，甚至成为不可或缺的一部分。AD公司在20世纪90年代中期推出的ADSP2106X系列芯片中就嵌入了两块2Mb的4管单元SRAM存储器，使得在“超哈佛”结构下，可以在一个时钟周期内同时存取两个数据。由于存储器包含很多存储单元，因此在设计中需要综合考虑很多因素，如功耗和速度的折中、时序匹配、灵敏放大器设计、冗余等，所以设计处理器的公司一般只购买适合于自己的存储器lP包而不去自己设计。各种语音处理、图像处理、移动通信、车载系统和航空航天的专用芯片上需要嵌入大容量的SRAM/DRAM，具有广阔的市场前景。