非易失性存儲器是指當電流關(guān)掉后，所存儲的數(shù)據(jù)不會消失者的電腦存儲器。非易失性存儲器中，依存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)是否能在使用電腦時隨時改寫為標準，可分為二大類產(chǎn)品，即ROM和Flash memory。

目前主流的基于浮柵閃存技術(shù)的非易失性存儲器技術(shù)有望成為未來幾年的參考技術(shù)。但是，閃存本身固有的技術(shù)和物理局限性使其很難再縮小技術(shù)節(jié)點。在這種環(huán)境下，業(yè)界試圖利用新材料和新概念發(fā)明一種更好的存儲器技術(shù)，以替代閃存技術(shù)，更有效地縮小存儲器，提高存儲性能。

非易失性存儲器的分類

一、只讀存儲器

它是一種半導體存儲器，其特性是一旦存儲數(shù)據(jù)就無法再將之改變或刪除，且內(nèi)容不會因為電源關(guān)閉而消失。在電子或電腦系統(tǒng)中，通常用以存儲不需經(jīng)常變更的程序或數(shù)據(jù)，例如早期的家用電腦如Apple II的監(jiān)督程序、BASIC語言解釋器、與硬件點陣字體，個人電腦IBMPC/XT/AT的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）與IBM PC/XT的BASIC解釋器，與其他各種微電腦系統(tǒng)中的固件，均存儲在ROM內(nèi)。

PROM：可編程只讀存儲器其內(nèi)部有行列式的镕絲，可依用戶（廠商）的需要，利用電流將其燒斷，以寫入所需的數(shù)據(jù)及程序，镕絲一經(jīng)燒斷便無法再恢復，亦即數(shù)據(jù)無法再更改。

EPROM：可抹除可編程只讀存儲器可利用高電壓將數(shù)據(jù)編程寫入，但抹除時需將線路曝光于紫外線下一段時間，數(shù)據(jù)始可被清空，再供重復使用。因此，在封裝外殼上會預留一個石英玻璃所制的透明窗以便進行紫外線曝光。寫入程序后通常會用貼紙遮蓋透明窗，以防日久不慎曝光過量影響數(shù)據(jù)。

OTPROM：一次編程只讀存儲器內(nèi)部所用的芯片與寫入原理同EPROM，但是為了節(jié)省成本，封裝上不設置透明窗，因此編程寫入之后就不能再抹除改寫。

EEPROM：電子抹除式可復寫只讀存儲器之運作原理類似EPROM，但是抹除的方式是使用高電場來完成，因此不需要透明窗。

二、閃存

快閃存儲器是一種電子式可清除程序化只讀存儲器的形式，允許在操作中被多次擦或?qū)懙拇鎯ζ?。這種科技主要用于一般性數(shù)據(jù)存儲，以及在電腦與其他數(shù)字產(chǎn)品間交換傳輸數(shù)據(jù)，如儲存卡與U盤。閃存是一種特殊的、以宏塊抹寫的EEPROM。早期的閃存進行一次抹除，就會清除掉整顆芯片上的數(shù)據(jù)。

閃存的成本遠較可以字節(jié)為單位寫入的EEPROM來的低，也因此成為非易失性固態(tài)存儲最重要也最廣為采納的技術(shù)。像是PDA、筆記本電腦、數(shù)字隨身聽、數(shù)碼相機與手機上均可見到閃存。此外，閃存在游戲主機上的采用也日漸增加，藉以取代存儲游戲數(shù)據(jù)用的EEPROM或帶有電池的SRAM。

閃存是非易失性的內(nèi)存。這表示單就保存數(shù)據(jù)而言，它是不需要消耗電力的。與硬盤相比，閃存也有更佳的動態(tài)抗震性。這些特性正是閃存被移動設備廣泛采用的原因。閃存還有一項特性：當它被制成儲存卡時非常可靠──即使浸在水中也足以抵抗高壓與極端的溫度。閃存的寫入速度往往明顯慢于讀取速度。

雖然閃存在技術(shù)上屬于EEPROM，但是“EEPROM”這個字眼通常特指非快閃式、以小區(qū)塊為清除單位的EEPROM。它們典型的清除單位是字節(jié)。因為老式的EEPROM抹除循環(huán)相當緩慢，相形之下快閃記體較大的抹除區(qū)塊在寫入大量數(shù)據(jù)時帶給其顯著的速度優(yōu)勢。閃存最常見的封裝方式是TSOP48和BGA，在邏輯接口上的標準則由于廠商陣營而區(qū)分為兩種：ONFI和Toggle。手機上的閃存常常以eMMC的方式存在。

非易失性存儲器的發(fā)展趨勢預測

在目前已調(diào)研的兩大類新的非易失性存儲器技術(shù)中，基于鐵電或?qū)щ婇_關(guān)聚合體的有機材料的存儲器技術(shù)還不成熟，處于研發(fā)階段。某些從事這類存儲器材料研究的研發(fā)小組開始認為，這個概念永遠都不會變成真正的產(chǎn)品。事實上，使這些概念符合標準CMOS集成要求及其制造溫度，還需要解決幾個似乎難以逾越的挑戰(zhàn)。另一方面，業(yè)界對基于無機材料的新非易失性存儲器概念的調(diào)研時間比較長，并在過去幾年發(fā)布了幾個產(chǎn)品原型。

早在上個世紀90年代就出現(xiàn)了FeRAM技術(shù)概念。雖然在研究過程出現(xiàn)過很多與新材料和制造模塊有關(guān)的技術(shù)難題，但是，經(jīng)過十年的努力，即便固有的制程縮小限制，技術(shù)節(jié)點遠遠高于閃存，鐵電存儲器現(xiàn)在還是實現(xiàn)了商業(yè)化。這個存儲器概念仍然使用能夠被電場極化的鐵電材料。溫度在居里點以下時，立方體形狀出現(xiàn)晶格變形，此時鐵電體發(fā)生極化；溫度在居里點以上時，鐵電材料變成順電相。

到目前為止，業(yè)界已提出多種FeRAM單元結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)屬于兩種方法體系，一種是把鐵電材料集成到一個單獨的存儲元件內(nèi)，即鐵電電容器內(nèi)（在雙晶體管/雙電容（2T2C）和單晶體管/單電容（1T1C）兩種元件內(nèi)集成鐵電材料的方法），另一種是把鐵電材料集成到選擇元件內(nèi)，即鐵電場效應晶體管內(nèi)。所有的FeRAM架構(gòu)都具有訪存速度快和真證的隨機訪問所有存儲單元的優(yōu)點。今天，F(xiàn)eRAM技術(shù)研發(fā)的主攻方向是130nm制程的64Mb存儲器。