掉电存储(Non-Volatile Memory,NVM)是指在掉电情况下能够保持存储数据的一类存储设备。可以简单地理解为,掉电存储就是一种不需要持续用电来维持数据存储的存储器件。
掉电存储按照存储介质可以分为多种类型,如闪存、EEPROM、FRAM等,其中比较常见的是闪存和EEPROM。
闪存存储介质是基于非挥发性的闪存晶体管,是一种类似于硬盘的快闪存储器件。
EEPROM是一种可编程、可擦除的存储器,通过电的方式将数据写入其中,不会因为断电而丢失数据。
相比于传统的DRAM(Dynamic Random Access Memory,动态随机存储器),掉电存储有如下优点:
1)不需要持续用电维持数据存储,具有断电不掉电的特性;
2)在进行快速读写时,响应时间和传输速度都很快;
3)长期存储数据具有更好的稳定性和数据保护性能。
而缺点也不可避免:
1)掉电存储的成本相较于DRAM较高;
2)写入速度较慢,擦除时间更长;
3)NVM可擦写次数有限,使用寿命受到一定限制。
掉电存储的应用领域非常广泛,如消费电子、车载电子、医疗器械、空间探测等多个领域都有广泛应用。例如:
1)在消费电子领域,如移动电话、数码相机等,NVM被用于储存设备固件、操作系统和应用程序等;
2)在车载电子中,NVM则用于储存车载设备的控制程序、诊断程序和电子钥匙数据等;
3)在医疗器械中,NVM则用于储存病人数据、医生指南数据等;
4)在航空、航天等领域,NVM则用于储存导航、通信、记录等数据。
当前,掉电存储领域正呈现出多样化的新趋势:
1)3D NAND闪存技术;
2)下一代NVMe接口和存储层次架构;
3)在企业级掉电NVM存储系统中,由于DynamoDB、Apache Hadoop等NoSQL和大数据技术的快速发展,因此非易失性储存技术市场得到了推动。