2023-04-18 16:53:58

1. 前言

非易失性存储器（NVM）是一种具有永久性贮存能力的存储器，与传统的易失性存储器（如DRAM、SRAM等）不同，NVM存储的信息不会在失去供电时丢失。NVM在数字电子技术领域得到广泛应用，成为了各种电子设备的必备组成部分。本文将从NVM的原理、种类、应用等几个方面对NVM进行详细介绍和分析。

2. 原理

NVM的工作原理主要分为两类：一是通过改变介质的物理状态来存储信息，如EEPROM、Flash等；二是将电荷存储在介电体中，如FRAM、MRAM等。

其中，EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）是一种可擦写的ROM，通常用于存储小量数据，具有高度的可靠性和误码率低等优点。EEPROM是一种典型的Flash存储器，与Flash存储器相比，其擦写速度较慢，但对数据的写入更加灵活。EEPROM通常用于存储小数量的数据，如加密密钥等。

Flash存储器是一种非易失性存储器，也是EEPROM的一种，其最大的特点是可以同时擦写整个块，而不是单个字节。Flash存储器适用于高速存储和大容量存储，如手机、USB闪存等。但Flash存储器的擦写寿命有限，因此需要使用物理上不同的块不断轮换存储，以避免寿命过早的失效。

FRAM（Ferroelectric Random Access Memory）是一种新型的存储器，它利用铁电材料来储存数据信息，并采用电容的等效替代电路实现存储。由于FRAM的擦写速度与读取速度同等快速，同时具备前瞻性、高密度、低功耗等特点，在智能电子设备中得到广泛应用。

MRAM（Magnetoresistive Random Access Memory）是一种新兴的高速、高密度和非易失性存储器，其工作原理是通过磁场来控制电荷状态，实现数据的读写和保存。与传统的DRAM和Flash相比，MRAM的速度更快，且功耗更低。MRAM的应用领域主要是数据中心、智能手机、计算机存储等。

3. 种类

根据存储器的工作原理、特点和应用，NVM可以分为很多种类。

除了上面提到的EEPROM、Flash、FRAM和MRAM等常见的NVM，还有NVSRAM（Non-volatile Static Random Access Memory）、USB(Universal Serial Bus)、SD(Secure Digital)等。NVSRAM是一种集成了SRAM和EEPROM功能的存储器，具有快速的读取和写入、非易失性和存储容量较大的优点，一般用于存储关键参数和数据等。USB和SD是一种基于NVM存储的外围设备，通过USB和SD等接口提供了一种便捷的外部存储媒介。

4. 应用

NVM在数字