بخش اول

NVRAM و فلش

همانند تراشه‌های EEPROM، فلش NAND هم بر پایه ترانزیستورهای floating gate کار می‌کند.
این درحالی است که به گونه‌ای طراحی شده که هزینه‌ی تولید آن کمتر باشد.
بنابراین ساختار داخلی NAND فلش و EEPROM متفاوت است. در NAND اطلاعات به صورت بلوک نگهداری می‌شود.
درحالی که اطلاعات در DRAM به صورت صفحه‌ای و در SRAM بایتی ذخیره می‌شوند.

این ویژگی ساختار نوشتن داخلی روی فلش مموری NAND را ساده‌تر از سایر انواع مموری کرده است.
در کنار آن چگالی ذخیره‌سازی و هزینه‌ی کلی اطلاعات ذخیره شده به ازای هر بایت را کاهش می‌دهد.
ذخیره اطلاعات به صورت بلوک، سرعت فلش مموری را نسبت به سایر حافظه‌های تراشه‌ای را کاهش می‌دهد.
اما همچنان سریع‌تر از حافظه‌های دیسک مغناطیسی، مانند HDD است.

NVRAM و فلش مموری در محصولی به نام NVDIMM با هم به کار گرفته می‌شوند. NVDIMM مخفف non-volatile dual in-line memory module است. این محصول برای جای‌گیری در اسلات DIMM روی برد اصلی رایانه طراحی شده است.

انواع در حال توسعه NVRAM

نمونه‌های حافظه‌های دائمی برای جایگزینی DRAM به عنوان حافظه‌ی فعال کامپیوتر در دست توسعه است.
سه نوع در حال پیشرفت NVRAM موارد زیر هستند:

• ferroelectric RAM (FRAM)
• magnetoresistive RAM (MRAM)
• phase-change memory (PCM)

FRAM

FRAM شبیه به DRAM طراحی شده است. با این تفاوت که به جای یک لایه دی‌الکتریک از یک لایه نازک فروالکتریک استفاده می‌کند.
این لایه پلاریته را به هنگام برقراری جریان الکتریکی تغییر می‌دهد. زمانی که جریان قطع شود، این لایه فروالکتریک آخرین حالت پلاریته را حفظ می‌کند. در نتیجه تراشه اطلاعات را نگه می‌دارد. به دلیل پایین بودن چگالی ذخیره‌سازی نسبت به DRAM و پایداری بالای ماده تحت شرایط سخت، از FRAM در برخی صنایع خاص و خودروسازی استفاده می‌شود.

MRAM

MRAM با استفاده از تغییر حالت‌های مغناطیسی در مواد دارای مقاومت مغناطیسی برای ذخیره کدهای دودویی 0 و 1 برای ذخیره اطلاعات استفاده می‌کند. این مواد به جای مواد دی الکتریک مورد استفاده قرار می‌گیرند. داده‌ها روی این حافظه با استفاده از نوعی تکنولوژی گشتاور جابه‌جایی اسپین خوانده و نوشته می‌شوند. این فناوری چگالی ذخیره‌سازی بالایی را در MRAM نسبت به DRAM رقم می‌زند. برخلاف حافظه فلش، MRAM با استفاده مداوم فرسوده نمی‌شود. اما باید در نظر داشت که هزینه ساخت فلش مموری همچنان کمتر از MRAM است. بنابراین این محصول را در بازار تجهیزات تجاری نمی‌توان یافت. یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان MRAM، شرکت Everspin Technologies است.

PCM

PCM براساس قابلیت تغییر حالت فیزیکی ماده از جامد آمورف به جامد کریستالی و به‌العکس کار می‌کند. با استفاده از PCM زمانی که جریان الکتریکی برقرار شود (و نه نور لیزری)، ماده تغییر حالت می‌دهد. این ماده می‌تواند به گونه‌ای ساخته شود که تغییرات را با سرعت بیشتری ایجاد کند. همین امر باعث افزایش سرعت PCM نسبت به فلش NAND می‌شود. و از لحاظ تئوری به سرعت DRAM نزدیک خواهد بود.