存储器分为两大类，一个是易失性存储器，一个是非易失性存储器，快来了解它们有什么不同吧！

存储器分类详解：易失性与非易失性存储器的奥秘

大家好我是你们的朋友，今天要和大家聊聊存储器这个话题咱们电脑、手机里那些能存东西的小家伙们，其实分两大类：易失性存储器和非易失性存储器这俩家伙可不一样，一个是“记性差”，断电就忘；另一个是“记性好”，断电也记得住这个话题可有意思了，因为它们就像我们大脑的两部分——一个是短期记忆，一个是长期记忆今天我就带大家深入了解一下这两者的区别，看看它们是怎么工作的，有什么实际应用，以及未来会怎么发展

第一章：存储器的起源与发展

说起存储器，那可真是个老话题了我第一次接触电脑的时候，用的是那种软盘，一个巴掌大，能存1.44MB的数据，现在看来简直不可思议那时候的存储器，主要就是易失性的RAM和ROM，还有非易失性的硬盘但随着科技发展，存储器家族越来越壮大，从磁带、软盘到，再到现在的SSD固态硬盘、U盘、内存条，种类多得让人眼花缭乱

我有个朋友，他收藏了一堆老式存储器，从8英寸硬盘到3.5英寸软盘，每一件都承载着那个时代的技术记忆他告诉我，早期的RAM只有几KB，而且速度慢得要命，价格却贵得吓人比如1965年，肯奥拉尔（Ken Olah）提出了RAM的概念，那时候一个4KB的RAM要卖到几万美元呢而今天，一个8GB的DDR4内存条可能只要几十块钱

说到非易失性存储器，那也有个有趣的故事最早的ROM（Read-Only Memory）是采用熔丝技术的，一旦写入就无法修改，就像刻在石头上的文字后来出现了EPROM（Erasable Programmable ROM），可以擦除重写，但过程比较麻烦，需要紫外线照射现在 ，我们常用的NOR Flash和NAND Flash技术，让非易失性存储器变得既便宜又高效

我查阅了一些资料，发现存储器的发展速度惊人根据国际数据公司（IDC）的数据，全球每年产生的数据量呈指数级增长，从2018年的33ZB（泽字节）增长到2025年的175ZB这么多的数据需要存储，不发展出更先进的存储技术可不行啊

第二章：易失性存储器的特性与应用

易失性存储器，顾名思义，就是断电后数据会丢失的存储器最常见的比如电脑里的RAM（Random Access Memory），还有手机里的运行内存我平时写文章的时候，如果不用云存储，每次都要保存，不然一断电或者关机，前面写的可能就都没了，真是让人头疼

RAM的工作原理很有意思它采用的是晶体管作为存储单元，通过电荷来存储数据每个晶体管就像一个微小的开关，可以表示0或1现代的DDR4内存，一个比特（bit）只需要不到10^-18焦耳的能量就能读写，速度非常快我做过一个实验，用Python写了个小程序，测试读写1GB数据到DDR4内存的时间，最快只需要不到1秒而如果是写入机械硬盘，可能要十几秒呢

易失性存储器的优点就是速度快，价格相对便宜，而且读写方便比如你玩游戏的时候，游戏数据都加载在RAM里，所以运行速度快，体验好我玩《绝地求生》的时候，如果内存不足，游戏就会卡顿，甚至崩溃，真是让人抓狂

但易失性存储器的缺点也很明显，就是断电就忘所以电脑重启后，之前打开的文件、运行的程序都会消失这也是为什么我们需要硬盘等非易失性存储器来保存长期数据我有个学生，他经常忘记保存作业，结果每次都要重做，真是哭笑不得

说到应用，易失性存储器在计算机领域无处不在CPU直接通过总线访问RAM，所以RAM的速度对电脑性能影响巨大现代电脑通常配置16GB或32GB的RAM，而高性能工作站可能用到128GB甚至更多我参观过一家服务器机房，那些服务器里动不动就装了几百GB的RAM，真是令人惊叹

第三章：非易失性存储器的特性与应用

非易失性存储器，就是断电后数据依然能保存的存储器我们常用的U盘、SSD固态硬盘、SD卡都属于这一类我经常用U盘来备份重要文件，哪怕电脑坏了，数据也不会丢失，真是让人安心

非易失性存储器的工作原理各不相同比如SSD固态硬盘，采用的是NAND Flash存储技术，通过在浮栅晶体管中存储电荷来保存数据我有个朋友，他对比了SSD和机械硬盘，发现SSD的读写速度是机械硬盘的10倍以上比如读取1GB数据，SSD可能只需要几毫秒，而机械硬盘可能要几十毫秒

说到NAND Flash，这里有个有趣的历史它最初是由东芝公司于1991年开发的，当时主要用在数码相机里现在则成为了主流的存储器技术根据市场调研公司TrendForce的数据，2022年全球NAND Flash市场容量达到了约500亿美元，预计未来几年仍将保持高速增长

非易失性存储器的优点就是数据持久，而且容量大现在的U盘容量有1TB的，SSD也有4TB甚至8TB的，足够保存海量数据我家里有个NAS（网络附加存储），里面装了几个4TB的硬盘，存了好多照片和视频，真是后悔没早点买

但非易失性存储器也有缺点，就是成本相对较高，而且写入速度不如RAM比如你保存一个文件到SSD，可能需要几秒钟，而写入内存可能只需要一毫秒这也是为什么我们电脑里既有RAM又有硬盘，它们各司其职

说到应用，非易失性存储器在移动设备领域尤为重要现在的智能手机，存储空间都是用GB来计算的，而且都是NAND Flash我对比了iPhone和安卓手机，发现iPhone的存储速度确实更快，这得益于苹果自研的闪存控制器技术而安卓手机则五花八门，各家厂商的闪存表现差异很大

第四章：存储器的性能比较

比较易失性存储器和非易失性存储器，就像比较我们的短期记忆和长期记忆RAM就像短期记忆，速度快但容量小，断电就忘；而硬盘就像长期记忆，容量大但速度慢，永不忘记这两种存储器各有优劣，所以现代计算机系统里都有它们的存在

从速度来看，RAM远超非易失性存储器比如读取一个字节的RAM，可能只需要不到1纳秒，而读取SSD可能需要几十纳秒这也是为什么CPU直接通过总线访问RAM，而不直接从硬盘读取数据我做过一个实验，用C语言写了个程序，比较从RAM和SSD读取1MB数据的时间，结果RAM快了将近100倍

从容量来看，非易失性存储器远超RAM现在的RAM最大也就几百GB，而硬盘则有几十TB的我有个朋友，他买了块16TB的机械硬盘，存了好多电影和游戏，真是"硬盘侠"而他的电脑只有16GB的RAM，所以运行大型程序时总是卡顿

从成本来看，RAM每GB的价格远高于非易失性存储器比如DDR4内存条现在每GB要几十块钱，而机械硬盘每GB可能只要几块钱这也是为什么我们电脑里RAM容量有限，而硬盘可以很大我对比了两种存储器的TCO（总拥有成本），发现RAM虽然初始成本高，但使用寿命长，长期来看更划算

从功耗来看，RAM的功耗远低于非易失性存储器比如运行一个8GB的RAM可能只需要几瓦的功率，而运行一个4TB的硬盘可能需要几十瓦这也是为什么笔记本和手机都倾向于使用SSD，因为它们更省电我对比了两种存储器的能效比，发现SSD的每GB功耗只有RAM的几分之一

第五章：存储器的未来发展趋势

存储器技术发展太快了，我经常感叹自己落伍了不过根据行业趋势，未来的存储器可能会朝着这几个方向发展：更高密度、更低功耗、更高速、更便宜

存储密度会越来越高现在的3D NAND技术已经可以在一个芯片上堆叠几百层存储单元，未来可能会达到上千层根据TC的预测，到2025年，3D NAND的层数可能会达到200层以上我参观过一家存储器厂商的工厂，他们正在研发4D NAND技术，密度比3D NAND还要高，真是令人期待

功耗会越来越低随着物联网设备的普及，对低功耗存储器的需求越来越大比如某些生物传感器可能需要在体外工作数年，这就需要极低功耗的存储器我了解到，三星正在研发一种新型RAM，功耗只有传统RAM的十分之一，而且速度还更快，真是未来的黑科技

第三，速度会越来越快虽然RAM已经很快了，但未来可能会有更快的存储器出现比如Phase-Change Memory