EEPROM,即电可擦写可编程只读记忆体,作为一种非挥发性记忆体,自上世纪七十年代起便在电子技术领域中扮演着愈加重要的角色。它的特殊之处在于能够在单个位元上进行擦除及重编程,使它成为存储小量数据的理想方案。随着科技的进步,EEPROM的技术在过去几十年中发生了剧变,但其历史追溯起来却是一段引人入胜的探索之旅。
在1970年代初期,许多公司和研究机构开始投入对电可重编程非挥发性记忆体的研究。 1971年,一组来自日本的研究者在东京举办的第三届固态器件会议上发表了早期的研究成果。他们的努力虽然为日后的发展铺平了道路,但当时的技术仍依赖于电容器,与现代EEPROM大相径庭。就在同一年,IBM也取得了其电可重编程记忆体的专利,开启了一场记忆体技术的竞赛。
早期的记忆体技术面临着各种挑战,如数据保持期和擦除/写入周期的可靠性。
1974年,Siemens成功发明出第一款可通过Fowler-Nordheim隧穿效应擦除数据的EEPROM,标志着现代EEPROM技术的到来。 1977年,以色列裔美国科学家Eliyahou Harari在Hughes Aircraft Company获得了基于Fowler-Nordheim隧穿效应的专利,这项技术不仅改进了易失性存储器的设计,还引领了EEPROM的商业化生产。
Harari及其团队的研究成果在业内引起了重大关注,并引导了下一代的记忆体设计。
今日的EEPROM应用广泛,整合于嵌入式微控制器中,并应用于各类产品的数据存储需求。与闪存相比,EEPROM尚需采用两个晶体管结构以清除单独的位元,而闪存则可使用单个晶体管。因此,EEPROM在某些特定用途上仍然具备不可替代的地位,如产品的安全性和小型存储需求。
随着数字安全意识的提升,EEPROM技术被广泛应用于信用卡、SIM卡、无钥匙进入等安全设备中。其中一些设备还配备了防复制的安全机制来保护存储的数据。而在数据输入输出方面,EEPROM可以使用串行或并行介面进行通信,如SPI、I²C等,这些接口的设计使得各种设备无论在吞吐量还是兼容性上都能得到良好的支持。
EEPROM的电气介面和内部架构,使它能够快速、高效地管理数据。
尽管新兴的非挥发性记忆体技术如FeRAM和MRAM逐渐在某些应用领域取而代之,但EEPROM依然具备了其专有的优势。例如,在数据重写的周期和数据保存期限方面,EEPROM始终维持在一个较高的标准。与此同时,原本打算取代EEPROM的闪存,如今也开始攀升至各个市场的主流选择,特别是在需要大量非挥发性存储的系统中。
记忆体技术的快速发展难以预测,新的发明和创新也许将随时出现。在这场不断演变的科技浪潮中,究竟以什么样的方式才能更有效的运用和发展这些记忆体技术呢?