半导体存储器的发展背景

电路交换(circuit switched network)

世界上最早的全电子化存储器是1947年在曼彻斯特大学诞生的威廉姆斯-基尔伯恩管 (Williams-Kilburn tube),其原理是用阴极射线管在屏幕表面上留下记录数据的“点”。从那时起,计算机内存开始使用磁存储技术并经历了数代演变,相关系统包括磁鼓存储器、磁芯存储器、磁带驱动器和磁泡存储器。从1970年代开始,主流的集成半导体存储器则主要分为三类:动态随机存取存储器 (DRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM) 和闪存。

计算机内存主要是DRAM和SRAM。二者相比,DRAM的存储密度更高,而SRAM则具有最快的片上缓存。这两类半导体存储器都已经历了数十年的发展。DRAM需要周期性刷新才能保持住存储的数据,它的发展主要受存储密度和成本的影响。SRAM不需要周期性刷新就能锁存“0”和“1”信号,影响其发展的主要因素则是单元面积和读取速度。

DRAM技术衍生自早前的随机存取存储器 (RAM)。在DRAM出现之前,RAM是大家比较熟悉的存储器形态,其特点是只能保存正在读/写的数据,一旦关机断电就会擦除所有内存。最早的RAM系统由复杂的电线和磁铁组成,体积庞大且耗电量大,基本不具备实用性。IBM的罗伯特·丹纳德 (Robert Dennard) 改变了这一情况,他发明了使用单个晶体管和存储电容器的RAM存储单元。正是基于他的这项杰出发明,我们才逐渐发展出了在现代计算机中能容纳十亿个甚至更多RAM单元的单芯片。

—— 完 ——
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