内存基础知识–易失性，非易失性和持久性

计算机，游戏机，电信，汽车，工业系统以及各种电子设备和系统都依赖于各种形式的固态存储器进行操作。设计人员需要了解易失性和非易失性存储设备的各种选项，以优化系统性能。

最近出现了一种称为持久性存储器（PMEM）的新型固态存储器，可为设计人员提供优化系统性能的第三种选择。 PMEM不能替代其他形式的固态存储器或存储设备。尽管如此，在某些应用中，PMEM可以提供更快的启动时间，更快地访问内存中的大型数据集以及更低的拥有成本。

动态随机存取存储器

动态随机存取存储器（DRAM）最常被用作CPU，GPU，MCU和其他类型处理器的主存储器。 DRAM是易失性存储器，仅在通电时才保留数据。 DRAM的基本构建块是存储各个信息位的位单元。

针对特定应用开发了多种DRAM类型，例如：

DDR（双倍数据速率）：最初，DDR内存使用预取使数据速率比单数据速率DRAM翻倍。预取是一种有效的技术，可使一代又一代直到DDR3的数据速率加倍。到那时，已经添加了其他技术，例如存储体分组（DDR4）和通道拆分（DDR5），以支持不断增长的需求，使一代又一代的数据传输速率提高一倍。
LPDDR（低功耗双倍数据速率）：LPDDR有时被称为mDDR（移动DDR），其开发目的是为了满足低功耗应用的需求，例如平板电脑，手机，SSD卡，汽车系统等。 LPDDR具有低功耗功能，例如较低的工作电压和“深度睡眠模式”，与传统的DDR存储器相比，可显着节省功耗。
GDDR（图形双倍数据速率）：为支持图形卡而开发，GDDR芯片具有更大的总线并支持更高的I / O时钟速率，以直接与图形处理器单元（GPU）进行接口。 GDDR还可以用于一般的高带宽应用程序，而不仅仅是GPU。

DDR5是最新的DRAM形式，旨在通过将内存性能提高85％以上来支持下一代服务器工作负载。当数据中心系统架构师寻求提供快速增长的处理器核心数量并增加内存带宽和容量时，DDR5将内存密度提高了一倍，同时提高了可靠性。

非易失性存储器

非易失性存储器（NVM）采用电寻址的固态存储器（各种形式的只读存储器）和机械寻址的存储器（硬盘，光盘，磁带等）的形式，通常称为存储。即使断开电源，NVM也会保留数据。在电气和机械寻址方法之间需要权衡取舍。机械可寻址系统的每位成本低得多，但访问时间却明显变慢。电气可寻址系统非常快，但与机械可寻址存储设备相比，价格昂贵且容量较小。

半导体非易失性随机存取存储器（NVRAM）和只读存储器（ROM）通常根据它们采用的写机制进行分类：

掩模ROM –仅在工厂可编程，通常用于大批量产品
EPROM –可擦除的可编程ROM，可以通过设备上石英窗口发出的紫外线将其擦除。
EEPROM –电可擦可编程ROM，它使用外部施加的电压来擦除数据。
闪存–类似于EEPROM，具有更大的存储容量，但具有更快的读/写速度。
F-RAM –铁电RAM（一种早期技术）在结构上与DRAM类似；两者都使用电容器和晶体管。尽管如此，F-RAM单元仍然使用钛酸锆钛酸铅的铁电薄膜来代替电容器的介电层，即使电源中断，该铁电薄膜也可以改变极性并在状态之间切换并保留数据。
MRAM –磁阻RAM（一种早期技术）将数据存储在称为磁隧道结（MTJ）的磁存储元件中。

永久记忆

永久存储器（PMEM）是高性能的固态存储器，它比诸如闪存之类的非易失性存储器要快，并且比DRAM便宜。美光等公司提供的非易失性双列直插式内存模块（NVDIMM）和Intel 3D XPoint DIMM（也称为Optane DC持久存储模块）是PMEM的两个示例。

永久性内存模块（例如Intel Optane）在成本和性能方面都介于DRAM和SSD之间（来源：英特尔)

PMEM是第三个内存选项。它具有与存储（例如，SSD和磁盘驱动器）相似的方面，并且与易失性和非易失性存储器相似。不应替换存储或内存。它仍然为系统设计人员提供了额外的工具，可以提供更快的启动时间，更快地访问内存中的大型数据集以及更低的拥有成本。

持久内存的主要优点包括：