NAND和NOR閃存技術(shù)仍是非易失性存儲器的核心，但磁阻(MRAM)、鐵電RAM(FRAM)和相變存儲器(PCM)等其他技術(shù)正在逐步普及。單個系統(tǒng)一般都融合了多種技術(shù)?；谖⒖刂破鞯莫毩⑷哂啻疟P陣列(RAID)系統(tǒng)可能將NAND或NOR閃存用于程序存儲器，而將MRAM、FRAM或PCM用于RAID數(shù)據(jù)表，來替代帶蓄電池后備電源的動態(tài)RAM(DRAM)。

　　所有這些技術(shù)的存儲容量都在日益增長，其中以NAND的容量最大，這是因為NAND更多地使用了多級單元(MLC)，盡管單級單元(SLC)NAND閃存仍可提供比較理想的成本、吞吐能力、使用壽命和可靠性。MLC也可與NOR技術(shù)配合使用。

　　大多數(shù)USB閃存驅(qū)動器和其他移動存儲卡都將采用MLC NAND閃存。與高級閃存控制器配合使用時，它甚至還可以用于高容量企業(yè)驅(qū)動器中。企業(yè)級產(chǎn)品的最佳使用壽命是五年，因此系統(tǒng)設(shè)計人員一般都要求閃存驅(qū)動器的“保質(zhì)期”至少有五年。

　　盡管閃存的速度很快，但是6Gbps SATA和多通道PCI Express等接口正在推動著SSD控制器技術(shù)的發(fā)展。除了性能和可靠性之外，MLC閃存控制器還面臨著諸多挑戰(zhàn)。

　　區(qū)塊循環(huán)和負(fù)載均衡是驅(qū)動器具有長使用壽命的關(guān)鍵。甚至溫度管理對使用壽命也有影響。SandForce是一家閃存控制器供應(yīng)商。該公司的DuraClass RAISE(獨立硅元素冗余陣列)技術(shù)采用了RAID架構(gòu)來實現(xiàn)閃存區(qū)塊故障的恢復(fù)。

　　NOR閃存的應(yīng)用范圍已經(jīng)覆蓋到更嚴(yán)苛的環(huán)境中。Spansion公司的65nm MirrorBit GL-s 2Gb技術(shù)，可用于溫度范圍為–40°C至105°C的汽車車內(nèi)應(yīng)用。它現(xiàn)在采用9mm×9mm BGA封裝。

　　此外，NOR閃存還擁有支持直接從閃存執(zhí)行代碼的優(yōu)勢。三星等公司正在結(jié)合使用SRAM和NAND閃存，從而向NOR閃存提出挑戰(zhàn)。三星的OneNAND在其NAND控制器中集成了3KB SRAM緩沖器。必要時，開發(fā)人員可以通過此控制器的接口連接外部NOR閃存。

　　兩線和四線串行外設(shè)接口(SPI)也會影響非易失性存儲器的應(yīng)用領(lǐng)域，非易失性存儲器一般用來替代并行存儲器芯片。大多數(shù)非易失性存儲器都附帶這類接口。

　　NXP公司基于Cortex-M3的LPC1800微處理器甚至可以從四線SPI存儲器運(yùn)行，而不僅僅是引導(dǎo)。最近，LPC1800還強(qiáng)調(diào)在微控制器中混合使用存儲器。此器件具有片上ROM、一次性可編程(OTP)存儲器、閃存和SRAM。

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　　圖3：SFF-SIG的RS-RIMM模塊可將移動存儲器應(yīng)用到耐用型應(yīng)用中。

　　OTP存儲器是另一種往往被人們所忽略的非易失性存儲器技術(shù)。Kilopass和Sidense等公司可以為各種應(yīng)用提供反熔絲OTP技術(shù)。OTP可以實現(xiàn)安全和低功耗的運(yùn)行，還能夠方便地整合到大多數(shù)廠商支持的現(xiàn)有CMOS制造流程中。該技術(shù)通常用于密鑰或配置存儲器，還可以用來替代ROM。

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　　圖4：Rambus FlexMode架構(gòu)將采用同樣的內(nèi)存外形尺寸和連接，但是會用差分信號替代單端通信。這需要增加一倍的線纜。實現(xiàn)該目的的具體做法是：減小控制/尋址(C/A)信號的寬度，同時提高其吞吐能力。

　　磁盤驅(qū)動器容量節(jié)節(jié)攀升

　　Seagate公司的6Gbps、3TB Barracuda XT硬盤驅(qū)動器(HDD)在容量上突破了Windows XP的2.1TB極限。值得慶幸的是，像Windows 7和Linux等大多數(shù)64bit操作系統(tǒng)都不存在大容量3TB分區(qū)的問題。

　　不過3TB驅(qū)動器帶來了統(tǒng)一可擴(kuò)展固件接口(UEFI)BIOS。設(shè)計UEFI旨在解決PC BIOS的局限性。它可以處理GUID分區(qū)表(GPT)，并且可以提供更快的引導(dǎo)時間，同時支持獨立驅(qū)動器。

　　這些大硬盤在舊操作系統(tǒng)中的應(yīng)用有可能實現(xiàn)。硬盤附帶的Seagate DiscWizard軟件通過分區(qū)和設(shè)備驅(qū)動程序軟件來實現(xiàn)這一點。這種轉(zhuǎn)變很有可能推動眾多設(shè)計人員使用更新的平臺。

　　Seagate發(fā)布的大硬盤產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)的另一個問題，是從傳統(tǒng)的512B扇區(qū)轉(zhuǎn)向4kB扇區(qū)。除了提供更高的吞吐能力之外，4Kb扇區(qū)還能夠更好地滿足操作系統(tǒng)要求。

　　大多數(shù)母板都已經(jīng)支持4KB扇區(qū)，甚至Windows XP也支持。所有目前的臺式電腦和服務(wù)器操作系統(tǒng)亦然。操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存支持一般采用4kB頁面大小或者該大小的倍數(shù)進(jìn)行配置。

　　有些驅(qū)動器同時支持兩種扇區(qū)大小。這些驅(qū)動器一般實現(xiàn)4kB扇區(qū)，需要時可以將較小的扇區(qū)大小映射到這些驅(qū)動器上。驅(qū)動器將采用一種模式或另外一種模式工作。

　　由于成本的原因，很少有閃存驅(qū)動器的容量達(dá)到3TB，但是從總體來看，閃存驅(qū)動器的采用量在上升。芯片價格低是一大因素，但是SSD控制器芯片性能獲得提升也是一個因素。推動存儲器發(fā)展到新領(lǐng)域的另一個方面是閃存能力適合新的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　Viking Module Solutions公司的SATADIMM和SATACube3，可以實現(xiàn)更加緊湊的嵌入式解決方案(圖5)。SATADIMM插入DDR3插座獲取電源。它包含SATA線纜連接。設(shè)計合理的系統(tǒng)可以在未使用的DIMM插座引腳上運(yùn)行SATA接口。SATACube3為定制系統(tǒng)設(shè)計提供耐用型存儲器。

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　　圖5：Viking Module Solutions SATADIMM(a)和SATACube(b)將SATA閃存驅(qū)動器放至相關(guān)位置。SATADIMM插入DDR3插座。

　　像Seagate公司的Momentus XT等混合驅(qū)動器，在單個封裝中整合了閃存和硬盤，但這種技術(shù)不是實現(xiàn)混合驅(qū)動器技術(shù)的唯一方法。Marvell公司的SATA控制器HyperDuo技術(shù)就是另外一種途徑。HyperDuo可以應(yīng)用在新型母板和HighPoint的RocketHybrid這樣的PCI Express適配器上(圖6)。