张芷铭的个人博客

存储介质分为易失性（SRAM/DRAM，断电丢失）和非易失性（SSD/HDD/磁带，断电保留），形成从"极致性能"到"超大容量"的存储金字塔。

易失性存储介质

SRAM（静态随机存取存储器）

  • 原理：6 个 MOS 管组成触发器电路，无需刷新
  • 特点：亚纳秒延迟、速度极快、密度低、成本高
  • 用途：CPU L1/L2/L3 缓存

DRAM（动态随机存取存储器）

  • 原理：1 个 MOS 管 + 1 个电容，需每 64ms 刷新
类型特点用途
DDR通用内存，DDR5 主流台式机、服务器
LPDDR低功耗，功耗低 50%手机、平板
GDDR高带宽，单颗 1.5TB/s显卡、AI 加速卡
HBM3D 堆叠，带宽超 1TB/sAI 训练卡、高端 GPU

非易失性存储介质

NAND Flash

  • 原理：浮栅晶体管，页写入、块擦除
类型bit/单元寿命用途
SLC110 万次+军工、工控
MLC23000-10000 次企业级（少量）
TLC31000-3000 次消费级 SSD 主流
QLC4100-1000 次大容量 SSD、NAS

产品形态：SATA SSD、NVMe SSD、UFS、eMMC

NOR Flash

  • 特点：支持随机地址读取，可 XIP 就地执行
  • 用途：BIOS/UEFI 固件、MCU 代码存储

新型非易失性内存

类型特点状态
3D XPoint（傲腾）延迟接近 DRAM，字节级寻址企业级商用
MRAM速度接近 SRAM，寿命近乎无限车规级商用
PCRAM/ReRAM密度高，适合存算一体边缘 AI 小规模落地

机械硬盘（HDD）

  • 原理：磁头在旋转盘片上读写磁畴极性
  • 特点：容量大（最高 30TB）、成本低、顺序读写 200-300MB/s、随机性能差
  • 技术：HAMR/MAMR 提升面密度；CMR 高性能、SMR 高密度

光学存储

类型容量用途
CD700MB已淘汰
DVD4.7GB已淘汰
蓝光 BD25-128GB4K 影音发行
归档蓝光最高 1TB，寿命 50-100 年企业级冷数据归档

磁带存储

  • 特点：LTO-9 单盘 18TB、成本最低、寿命 30 年+、仅顺序读写
  • 用途：EB 级冷数据归档、异地灾备

存储层级金字塔

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CPU 寄存器 → L1/L2/L3 SRAM → DRAM/HBM → 傲腾/NVM → NVMe SSD → SATA SSD → HDD → 蓝光 → 磁带
性能高←─────────────────────────────────────────────────────────────────────────→容量大

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