近几个月来，固态硬盘（SSD）供应商针对数据中心与企业应用，已经开始推销可将多层单元闪存用于企业级硬盘的产品。这些硬盘将进入几十年来由7200转和15000转硬盘，以及开放线性磁带（LTO）和其他基于磁带和动态随机存储器（DRAM）的数据存储装置一统天下的应用领域。
企业存储应用与消费者存储应用的不同之处主要体现在以下几个规格中：企业硬盘运行的温度范围要大于消费者硬盘；有高负载率的数据流量、全天候通电，而且必须有5-7年的典型数据存储寿命（平均无故障时间达4.4万小时）；企业硬盘上所存储的数据大小也不同，它包括从大量小文件的交易数据存储到在大型数据库上的细微查询，以及由一个共享计算机系统访问的超大型视频和数据库文件存储。
存储于云和数据中心不断增长的数据量已使******的传统存储技术成为数据访问的瓶颈。因而，固态硬盘作为新一级的存储子系统，已逐步占据该领域的主导地位。利用DRAM制成的首批SSD可提供高的传输速度和吞吐量，但需要连续功率来维持已存储的数据。从功率、性能和容量来看，基于DRAM的大容量存储装置的费用限制了其应用范围。
新型SSD采用了非易失性、NAND闪存技术。它拥有高存储容量，可长期保存数据，而且不需消耗功率也能维持数据——只需访问即可。不过事物都是有两面性的：DRAM拥有对称读/写性能，只要有电就可以无限制地读取和写入，而闪存读写的访问次数却是不对称的。闪存的使用寿命也是有限的，有时是基于写入的次数，而在某些条件下又是基于读取的次数。
对于一个接口而言，我们不能在操作系统层面上处理这些基本的读写过程，而是需要设计定制的固件和功能控制的编程，它们对每个硬盘制造商来说都是***的。这样的变化形式和多样性增加了维护成千上万个硬盘柜的费用和复杂性，如今，这种规模已成为普遍现象。
闪存技术正在朝着两个方向发展：一种是工艺尺度的缩减，使得相同芯片面积下能够容纳更多单元；另一种是架构调整，以增加每个闪存单元可以存储的数据位数。用于制造存储单元的******工艺结点范围为22nm-19nm；下一代节点为14nm。这些工艺能够制造出非常大的芯片，单单一个片芯上的单元就超过了80亿。
同时，为了满足日益增长的存储需求并减少存储成本，闪存制造商已经推动了技术发展，使一个单元内可存储多个数据位。现有不同种类的闪存或发展中的闪存包括：单级单元（SLC）、多级单元（MLC）、三级单元（TLC）及四级单元（QLC）器件，每个单元中分别可以储存1bit、2bit、3bit和4bit。
带纠错码（ECC）的SLCNAND闪存可提供10万次写入/擦除周期，及10年的数据保持期；带ECC的MLCNAND闪存可提供3000-1万次写入/擦除周期；TLCNAND闪存提供250-500次写入/擦除周期。
存储于云和数据中心不断增长的数据量已使传统的存储技术成为数据访问的瓶颈。如今，SSD已占据主导地位。
QLCNAND闪存于2011年面世。开发商包括英特尔公司、美光科技公司、三星、美国晟碟及东芝。
非SLC技术的自身特性无疑不能满足企业应用的要求。而现在出现了一些新的数字信号处理（DSP）、ECC和写入波形方法，使这些高密度技术可以用于企业级存储。开发商们正各自致力于研究这些技术，主要是针对固件，以支持不同供应商的闪存核心，而解决方案正在逐步进入市场。
异步SRAM产品分为快速与低功耗两个极为不同的产品类型，每个系列都具有其自己的一系列特性、应用和价格。快速异步SRAM具有更快的存取速度，但功耗较高；低功耗SRAM功耗低，但存取速度慢。
从技术角度看，需要进行这样的利弊权衡：在低功耗SRAM中，使用特殊栅极诱导漏极泄漏（GIDL）控制技术来控制待机电流，以控制待机功耗。这些技术涉及在上拉路径或下拉路径中增加额外的晶体管，这样存取延迟就会加剧，从而会增加存取时间。在高速SRAM中，存取时间具有***高优先级，因此无法使用这种技术。此外，该晶体管也可增大尺寸，以增加电荷流。尺寸的增大可减少传播延迟，但同时会增加功耗。
从应用需求角度看，该权衡奠定了两种不同的应用基础。快速SRAM在作为高速处理器的直接接口高速缓存或高速暂存扩展存储器时工作良好。低功耗异步SRAM可用于为功耗必须非常低的系统临时存储数据。因此，快速SRAM通常用于服务器和航空设备等高性能系统，而低功耗SRAM则主要用于POS终端以及
PLC等电池供电设备。
然而，随着技术的不断发展，越来越多的有线设备也推出了电池供电移动版本。过去几年，我们还见证了无线应用的大量推出，其带来了无线设备的长足发展。物联网（IoT）促进了新一代***设备、手持设备、消费类电子产品、通信系统以及工业控制器的发展，它们正在彻底改变各种设备的工作与通信方式。在这些移动设备中，快速SRAM和低功耗SRAM都不能***满足需求。快速SRAM流耗大，很快就会耗尽电池，而低功耗SRAM则存取速度不足，不能满足这些复杂设备的需求。
对于现代电子设备的所有重要组件而言，降低功耗并缩小封装是目前面临的两个***大的挑战。对于异步SRAM来说，这种挑战就是在小型封装中创建功耗显著降低的快速SRAM。虽然很多SRAM制造商都已经开始提供采用少数引脚及裸片尺寸封装的产品，但并没有满足市场对高性能低功耗存储器的需求。
电源管理和待机功耗
定义设备功耗有两个主要参数，分别是工作功耗和待机功耗。工作功耗是指设备在主动执行其主要功能时消耗的电源。对于SRAM来说，就是在执行读写功能时消耗的电源。待机功耗是指设备没有工作，但依然处于通电状态时所消耗的电源。对于绝大多数手持设备而言，SRAM大约有20%的时间在工作，而在其余80%的时间里，SRAM以待机模式与电源相连。
在以前大部分电子设备都连接至电源插座的时代，待机功耗在成本和便捷性方面都不是什么问题。然而对于当前电池供电设备而言，待机功耗可增加明显的电源优势。如果电源是不可充电的电池，那电池消耗殆尽的速度会更快。在可充电电池应用中，***大的问题是：如果需要过于频繁地充电就很不方便，这正好违背了移动设备的初衷。
降低功耗的需求***早来自微控制器，因此制造商不得不寻找各种替代方案代替传统工作及待机这两种状态模式。这使TI和NXP等公司推出了具有特殊低功耗工作模式（称为深度断电模式或深度睡眠模式）的MCU。这些控制器可在正常工作中全速运行，而在不需要时则进入低功耗模式。这样，系统可在不影响高性能的情况下降低功耗。在该低功耗模式下，外设和存储设备也有望省电。电源管理的***现已转移至与这些系统相连的存储设备。
支持片上电源管理的SRAM
在我们介绍片上电源管理SRAM的概念及无限潜力之前，我们先来了解为什么现在需要它。在电路板上，异步SRAM通常与MCU相连作为扩展存储器，其可用做高速缓存或高速暂存存储器。与DRAM和闪存等其它存储性存储器相比，SRAM具有密度局限性：当前可用的SRAM***大存储密度是8MB，而DRAM则已进入GB时代。然而，MCU很难跟DRAM或闪存直接连接，因为这些存储器一般具有很长的写入周期，不能与MCU同步。高速工作的MCU需要可以存储重要数据的高速缓存，以及以一种能够进行快速存取的方式进行的各种临时运算。SRAM***适合用作MCU与存储性存储器之间的高速缓存。
下图不仅更好地说明了存储器的不同阶段，而且还指出了哪里需要SRAM：
以下因素进一步推动了对低功耗快速SRAM的需求：
1.在具有各种新工艺节点的现代MCU中，嵌入式高速缓存的作用越来越有限；
2.由于上述原因以及MCU现已变得越来越***，因此外部高速缓存正日益变得更加重要。因而，当务之急是让SRAM不再成为限制因素；
3.在电池供电应用中，功耗是客户购买时考虑的重要参数。因此，SRAM芯片的高待机功耗是无法接受的。
由于以上所有因素，SRAM制造商多年来一直在尝试取消快速产品与低功耗产品之间的利弊权衡。其中一个解决方案是混合器件——在存取时间和功耗上进行快速与低功耗的搭配。然而，这些混合SRAM无法满足快速SRAM可满足的性能要求。***好的解决方案是支持片上电源管理的快速SRAM，其既可确保高性能，又可实现低功耗。
支持片上电源管理的SRAM的工作方式跟支持片上电源管理的MCU类似。除了工作模式和待机工作模式以外，还有深度睡眠工作模式。这种设置允许SRAM芯片在标准工作模式下全速存取数据，而在深度睡眠模式下不执行任何功能，因此流耗极低（比普通快速SRAM的待机功耗低1000倍）。
下表针对快速SRAM、低功耗SRAM以及支持深度睡眠工作模式的快速SRAM进行了各种参数比较：
这些数字清楚地展示了与使用标准快速SRAM相比，使用“带深度睡眠模式”的SRAM的优势。在SRAM大部分时间都处于待机状态的应用中，该优势会更加明显。
我们来假设一个场景：某器件工作了一千个小时，SRAM的工作时间只占其中的20%。如果该SRAM是一款工作电压为3.3V的快速SRAM，那它的工作功耗就将为120瓦时（WH），待机功耗为80WH。总功耗将为200WH。现在，如果我们使用具有深度睡眠模式的快速SRAM，工作功耗依然是120WH，但待机功耗则锐减至0.06WH。总功耗大约为121WH。因此在该具体应用中，深度睡眠选项可将功耗降低40%。然而在使用深度睡眠模式时（无论是MCU还是SRAM），需要考虑的一个因数是进入和退出深度睡眠模式所需的时间。如果这两个工作周期的时间间隔比SRAM进入和退出深度睡眠模式所用的时间还短，那该方法就不适合。
迄今为止，***推出支持片上电源管理的SRAM的公司是赛普拉斯半导体公司，该产品为PowerSnoozeTM。PowerSnoozeSRAM采用54-TSOP和48-BGA等标准封装，与普通快速SRAM一样。为使用深度睡眠功能，该产品还提供了一个特殊引脚（DS），可将低电平有效切换至进入深度睡眠模式。标准快速SRAM上的同等引脚恰恰是无连接（NC）。因此只需***的设计工作（只需连接一个额外的引脚），便可将标准快速SRAM升级为PowerSnoozeSRAM。
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