自成立以来，嵌入式系统行业一直在等待一种名为“通用存储器”的基于半导体的非阶段性角色出现，并取代从大型机、小型计算机和台式计算机继承的存储器层次结构：用于长期大容量存储和备份的非易失性硬盘驱动器，用于本地快速存储器访问的动态RAM，以及用于极其快速的存取和代码存储的SRAM和ROM。

这种对可擦除、随机访问、可以直接执行代码和数据、能够实现高存储密度的完美存储器的渴望在很大程度上仍然是一个几乎不可能实现的梦想。因此，尽管出现了许多替代方案——基于NOR和NAND的闪存、铁电RAM、MRAM和电阻RAM等，但传统的层次结构仍然存在。。

在所有这些存储器中，基于闪存的NAND存储器最接近于实现理想的通用存储器。在嵌入式设计的许多领域，如路由器和交换机，基于NAND的固态存储正在取代传统的硬盘驱动器。尽管这些驱动器在向更高密度移动时需要进行缺陷管理，但在从笔记本电脑/平板电脑到智能手机的许多便携式计算中，它们正成为首选的大容量存储选项。但正如最近的一些文章本周的科技焦点时事通讯举例说明，即使在那里，闪存NAND也面临着重大的技术和经济挑战：

NAND闪存的暗淡未来
一项对45种用于移动计算和数据中心固态驱动器的基于闪存的设备的分析表明，尽管固态硬盘相对于磁盘有了实质性的改进，但成本限制了它们在高端应用中的采用。

重新审视智能手机的存储
移动设备上的存储性能对最终用户体验很重要，由于802.11n（峰值600 Mbps）和802.11ad（峰值7 Gbps）等无线技术对移动设备的网络吞吐量更高，因此其重要性有望增加。

确保高速闪存系统中的信号完整性
下一代闪存的数据传输速度比目前快10倍。适当的设计策略有助于提供可靠、高性能的系统，尽管携带数据的数字信号会导致数据传输故障。

NOR闪存在许多新设计中看起来越来越好，它在许多嵌入式设计中仍然发挥着至关重要的作用。它同时用于代码和数据存储。其主要优点是代码直接从NOR闪存阵列执行（就地执行）。此外，NOR闪存可以直接与主机处理器接口，这使得设计变得简单，上市时间也很快。

现在，在新兴物联网需求的驱动下，NOR闪存正在各种无线传感器和机器对机器应用中寻找新市场，与少量SRAM和NAND协同工作，以完成这些高度受限的应用所需的各种任务。即使在许多消费者物联网和可穿戴应用中，NOR也在发挥作用，正如“物联网和可穿戴设备意味着重新思考存储器设计，”美光科技的Howard Sian说道。

他写道：“可穿戴设备和其他移动连接设备的空间、功率和应用要求共同构成了不断增长的物联网生态系统，需要一种新的系统设计方法，强调集成、更快的启动时间和更低的待机功率。”。

他认为，具有下一代高密度、0.4mm间距封装和MCP模块的NOR闪存非常适合大多数可穿戴应用，并提供足够的本地存储容量、执行应用程序代码的就地便利性和低待机功率，以延长设备电池寿命。

Sian写道：“随着物联网系统自动将收集的数据卸载到基于云的存储库，可穿戴设备上对本地存储的需求微乎其微，这意味着NOR闪存的好处远远超过了对内存容量的任何妥协。”

然而，最终，传统嵌入式应用程序和更新的移动和无线设计中的传统NAND和NOR存储器将很快遇到DRAM和SRAM在骨干网络交换机和路由器中面临的内存延迟墙。在这个级别上，CPU内的数据速率与处理器和外部存储器之间的数据速率相差大约五倍。

在网络路由器系统中，在减少此类瓶颈方面取得了令人印象深刻的改进，如“通过串行存储器协处理器架构实现200-400GE的网络缓冲速度。“目前，嵌入式网络设计在高端遇到了严重的内存性能问题。但随着对更快网络性能的需求增加，类似的差异可能会出现在现在的低端应用程序中。

目前，大多数探索这些新的无限制网络应用程序的嵌入式开发人员还没有接近这堵墙，传统的工具和方法仍然适用，尽管它们需要富有想象力的适应。例如，如“通过面向内存的代码优化实现更好的软件性能’，如果你很聪明的话，你的代码和编译器中仍然有很多东西可以被挤出。

你想出了哪些使用传统记忆替代品的新方法？这足够了吗？还是你正在考虑一些新的非易失性方法？你觉得哪一个最有前途？

Embedded.com网站编辑Bernard Cole也是每周两次的编辑Embedded.com时事通讯以及TechRite联合公司编辑服务咨询。他欢迎您的反馈。发送电子邮件至，或致电928-525-9087。

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