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第二百七十七章 冯诺依曼架构的局限

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“不过NOR flash显然不是最佳的解决方案,科学家们不断在探索,早在1989年,日本东芝公司发表了NAND flash结构,Nand-flash存储器具有容量较大,改写速度快等优点,是高数据存储密度的理想解决方案,适用于大量数据的存储,2000年以后,NAND Flash开始了爆发式增长。”

“这么说人类已经找到了最佳的数据存储方式了!”听了路教授讲叙存储芯片的发展历史,辛佟如同醍醐灌顶一般。

“No!我认为还没有!”路教授摇了摇头。

“为什么啊?”辛佟打破砂锅问到底,跟大师在一起,只有连续问五个Why,才能得到真知。

“当前主流的计算系统都是采用冯诺依曼架构,冯诺依曼架构消除了原始计算机体系中只能依靠硬件控制程序的状况,将程序编码存储在存储器中,与运算控制单元相分离,实现了可编程的计算机功能,大大促进了计算机的发展。”

辛佟点了点头。

“目前这种架构也有一定的局限性,为了满足速度和容量的需求,现代计算系统通常采取高速缓存(SRAM)、主存(DRAM)、外部存储(NAND Flash)的三级存储结构,SRAM响应时间通常在纳秒级,DRAM则一般为100纳秒量级,NAND Flash更是高达 100微秒级,当数据在这三级存储间传输时,响应时间的差异形成‘存储墙’,DRAM和NAND Flash受限于本身的物理特性,难以突破‘存储墙’,这就需要我们寻找一种新型存储的特殊材料和结构,如果这种新型存储芯片同时具备DRAM的读写速率与寿命以及NAND Flash的非易失特性,理论上可以简化存储架构将当前的内存和外存合并为持久内存,从而有望消除或缩小内存与外存间的‘存储墙’。”

路教授说到这里,陷入到了沉思之中。

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