EEPROM,即電可擦寫可編程只讀記憶體,作為一種非揮發性記憶體,自上世紀七十年代起便在電子技術領域中扮演著愈加重要的角色。它的特殊之處在於能夠在單個位元上進行擦除及重編程,使它成為存儲小量數據的理想方案。隨著科技的進步,EEPROM的技術在過去幾十年中發生了劇變,但其歷史追溯起來卻是一段引人入勝的探索之旅。
在1970年代初期,許多公司和研究機構開始投入對電可重編程非揮發性記憶體的研究。1971年,一組來自日本的研究者在東京舉辦的第三屆固態器件會議上發表了早期的研究成果。他們的努力雖然為日後的發展鋪平了道路,但當時的技術仍依賴於電容器,與現代EEPROM大相徑庭。就在同一年,IBM也取得了其電可重編程記憶體的專利,開啟了一場記憶體技術的競賽。
早期的記憶體技術面臨著各種挑戰,如數據保持期和擦除/寫入週期的可靠性。
1974年,Siemens成功發明出第一款可通過Fowler-Nordheim隧穿效應擦除數據的EEPROM,標誌著現代EEPROM技術的到來。1977年,以色列裔美國科學家Eliyahou Harari在Hughes Aircraft Company獲得了基於Fowler-Nordheim隧穿效應的專利,這項技術不僅改進了易失性存儲器的設計,還引領了EEPROM的商業化生產。
Harari及其團隊的研究成果在業內引起了重大關注,並引導了下一代的記憶體設計。
今日的EEPROM應用廣泛,整合於嵌入式微控制器中,並應用於各類產品的數據存儲需求。與閃存相比,EEPROM尚需採用兩個晶體管結構以清除單獨的位元,而閃存則可使用單個晶體管。因此,EEPROM在某些特定用途上仍然具備不可替代的地位,如產品的安全性和小型存儲需求。
隨著數字安全意識的提升,EEPROM技術被廣泛應用於信用卡、SIM卡、無鑰匙進入等安全設備中。其中一些設備還配備了防複製的安全機制來保護存儲的數據。而在數據輸入輸出方面,EEPROM可以使用串行或並行介面進行通信,如SPI、I²C等,這些接口的設計使得各種設備無論在吞吐量還是兼容性上都能得到良好的支持。
EEPROM的電氣介面和內部架構,使它能夠快速、高效地管理數據。
儘管新興的非揮發性記憶體技術如FeRAM和MRAM逐漸在某些應用領域取而代之,但EEPROM依然具備了其專有的優勢。例如,在數據重寫的週期和數據保存期限方面,EEPROM始終維持在一個較高的標準。與此同時,原本打算取代EEPROM的閃存,如今也開始攀升至各個市場的主流選擇,特別是在需要大量非揮發性存儲的系統中。
記憶體技術的快速發展難以預測,新的發明和創新也許將隨時出現。在這場不斷演變的科技浪潮中,究竟以什麼樣的方式才能更有效的運用和發展這些記憶體技術呢?