存儲器主導著許多SoC，我們很少聽說某個設計包含太多的存儲器。然而，存儲器消耗了大部分的系統功耗，雖然這對于許多系統可能不是關鍵問題，但是對于物聯網（IoT）邊緣設備而言，總功耗是非常重要的。

幾乎所有系統的存儲需求都在變化。雖然新的存儲器和存儲器架構已經籌劃了很長時間，但仍未被廣泛采用。然而，許多業內人士認為臨界點已然將近。

過去50年中，SRAM和DRAM已經成為存儲器層次結構的主力，FLASH最近幾年也在加入了“戰場”。所有這些存儲結構在往較小的幾何結構縮放的過程中都存在問題，部分是因為它們都是平面結構。新的基于電阻開關的存儲技術是金屬層結構，消除了許多制造問題。因此，盡管我們今天可能不愿意采用它們，但它們可能是適合未來幾代產品的唯一的存儲技術。

引人注目的新存儲器包括：相變存儲器（PCM）、鐵電存儲器（FeRAM）、磁阻RAM（MRAM）、電阻RAM（RRAM或 ReRAM）、自旋轉移力矩RAM（STT-RAM）、導電橋RAM（CBRAM）、氧化物電阻存儲器（OxRAM）。

Rambus公司的杰出發明家和營銷方案副總裁Steven Woo說：“經典存儲架構中有一個需要填補的空白。這些新型存儲器中有一兩種會生存下來，可能是3D XPoint（英特爾和鎂光公司研發的PCM）、ReRAM、MRAM，也可能是其他的存儲器，我不知道。關鍵問題是哪種會脫穎而出。但這主要由在給定性能參數范圍內的數據輸入輸出確定。”

與性能直接相關的是功耗。 Adesto首席技術官Gideon Intrater說：“在給定功耗下的性能是一個非常重要的因素。在不同的應用中，存儲器的用途非常不同，而且需求也是變化的。沒有一個解決方案可以解決所有問題。”

那么，存儲器子系統消耗了多少能量？ Sonics的首席技術官Drew Wingard說：“我們對于特定應用芯片的統計數據已經搜集完成，得到了計算系統的數據，即各個系統占功耗的百分比。這些數字往往包括內存子系統。當你一層層剝開其神秘面紗后，你會看到許多架構的存儲器功耗，存儲器功耗大約占總功耗的1/3至1/2。”

功耗和非易失性是FLASH存儲器吸引人的因素。Synopsys公司IP部門高級產品營銷經理Faisal Goriawalla說：“許多物聯網設備依賴能量采集器，所以客戶關注的是總功耗。設想一下，RFID標簽。這些無源標簽用于銷售終端，不是用電池供電，而是從讀取器的RF場獲取能量，因此功率約束非常嚴格。”

物聯網設備的另一個驅動力是成本。Cadence公司存儲器和存儲接口產品營銷部門總監Lou Ternullo表示：“如果把存儲器放在芯片上，就會刪除引腳，降低了系統的成本。另一方面是硅面積增加。這是典型的SRAM。但是，如果需要嵌入式Flash，則需要一個特殊過程，成本十分昂貴。如果把所有的存儲器都放在芯片裸片上，就會降低材料成本。如果需要放置比芯片裸片適合的更高的密度，那么就必須離開芯片。”

計算總能量

存儲器消耗的總能量有幾個部分，所有都要仔細考慮。它們是：

? 存儲單元維護功率；

? 讀、寫和擦除功率；

? 接口功率；

? 架構的優化。

不同的應用可以用不同的方式平衡這些因素以及其它特性，例如持久性和性能。