ROM、SDRAM、RAM、DRAM、SRAM、FLASH的区别.doc

常见存储器概念辨析:ROM、SDRAM、RAM、DRAM、SRAM、FLASH的区别存储原理RAM（Random Access Memory ）随机存取存储器，主要的作用就是存储代码和数据供CPU 在需要的时候调用。但是这些数据并不是像用袋子盛米那么简单，更像是图书馆中用有格子的书架存放书籍一样，不但要放进去还要能够在需要的时候准确的调用出来，虽然都是书但是每本书是不同的。对于RAM 等存储器来说也是一样的，虽然存储的都是代表0 和1 的代码，但是不同的组合就是不同的数据。让我们重新回到书和书架上来，如果有一个书架上有10 行和10 列格子（每行和每列都有0-9 的编号），有100 本书要存放在里面，那么我们使用个行的编号个列的编号就能确定某一本书的位置。如果已知这本书的编号87，那么我们首先锁定第8 行，然后找到第7 列就能准确的找到这本书了。在RAM 存储器中也是利用了相似的原理。现在让我们回到RAM 存储器上，对于RAM 存储器而言，数据总线是用来传入数据或者传出数据的。因为存储器中的存储空间是如果前面提到的存放图书的书架一样通过一定的规则定义的，所以我们可以通过这个规则来把数据存放到存储器上相应的位置，而进行这种定位的工作就要依靠地址总线来实现了。对于CPU 来说，RAM 就象是一条长长的有很多空格的细线，每个空格都有一个唯一的地址与之相对应。如果CPU 想要从RAM 中调用数据，它首先需要给地址总线发送地址数据定位要存取的数据，然后等待若干个时钟周期之后，数据总线就会把数据传输给CPU。下面的示意图可以帮助你很好的理解这个过程。上图中的小园点代表RAM 中的存储空间，每一个都有一个唯一的地址线同它相连。当地址解码器接收到地址总线送来的地址数据之后，它会根据这个数据定位CPU 想要调用的数据所在的位置，然后数据总线就会把其中的数据传送到CPU。上面所列举的例子中，CPU 在一行数据中每次存取一个字节的数据，但是在现实世界中是不同的，通常CPU 每次需要调用32bit 或者是64bit 的数据（这是根据不同计算机系统的数据总线的位宽所决定的）。如果数据总线是64bit 的话，CPU 就会在一个时间中存取8 个字节的数据，因为每次还是存取1 个字节的数据，64bit 总线将不会显示出来任何的优势，工作的效率将会降低很多。从“线”到“矩阵”如果RAM 对于CPU 来说仅仅是一条“线”的话，还不能体现实际的运行情况。因为如果实际情况真的是这样的话，在实际制造芯片的时候，会有很多实际的困难，特别是在需要设计大容量的RAM 的时候。所以，一种更好的能够降低成本的方法是让存储信息的“空格”排列 为很多行，每个“空格”对应一个bit 存储的位置。这样，如果要存储1024bits 的数据，那么你只要使用32x32 的矩阵就能够达到这个目的了。很明显，一个32x32 的矩阵比一个1024bit 的行设备更紧凑，实现起来也更加容易。请看下图。知道了RAM 的基本结构是什么样子的，我们就下面谈谈当存储字节的过程是怎样的。上面的示意图 显示的也仅仅是最简单状态下的情况，也就是当内存条上仅仅只有一个RAM 芯片的情况。对于X86 处理器，它通过地址总线发出一个具有22 位二进制数字的地址编码，其中11 位是行地址，另外11 位是列地址，这是通过RAM 地址接口进行分离的。行地址解码器(row decoder)将会首先确定行地址，然后列地址解码器(column decoder)将会确定列地址，这样就能确定唯一的存储数据的位置，然后该数据就会通过RAM 数据接口将数据传到数据总线。另外，需要注意的是，RAM 内部存储信息的矩阵并不是一个正方形的，也就是行和列的数目不是相同的，行的数目比列的数目少。上面的示意图 粗略的概括了一个基本的SRAM 芯片是如何工作的。SRAM 是“static RAM(静态随机存储器)”的简称，之所以这样命名是因为当数据被存入其中后不会消失。DRAM 动态随机存储器不同，DRAM 必须在一定的时间内不停的刷新才能保持其中存储的数据。一个SRAM 单元通常由4-6 只晶体管组成，当这个SRAM 单元被赋予0 或者1 的状态之后，它会保持这个状态直到下次被赋予新的状态或者断电之后才会更改或者消失。SRAM 的速度相对比较快，而且比较省电，但是存储1bit 的信息需要4-6 只晶体管制造成本太高了。DRAM 只要1 只晶体管就可以实现。SRAM 芯片 早期的SRAM 芯片采用了20 线双列直插（DIP：Dual Inline Package）封装技术，它们之所以具有这么多的针脚，是因为它们必须：1) 每个地址信号都需要一根信号线；2) 一根数据输入线和一根数据输出线；3) 部分控制线(Write Enable, Chip Select)；4) 地线和电源线。上图显示的是SRAM 芯片，但是并不是下面示意图中的SRAM 芯片。下面的是一个16K x 1-bit SRAM 芯片的针脚功能示意图。1) A0-A13 是地址输入信号引脚；2) /CS 是芯片选择引脚，在一个实际的系统中，一定具有很多片SRAM 芯片，所以需要选择究竟从那一片SRAM 芯片中写入或者读取数据；3) /WE 是写入启用引脚，当SRAM 得到一个地址之后，它需要知道进行什么操作，究竟是写入还是读取，/WE 就是告诉SRAM 要写入数据；4) Vcc 是供电引脚；5) Din 是数据输入引脚；6) Dout 是数据输出引脚；7) GND 是接地引脚；8) Output Enable（OE），有的SRAM 芯片中也有这个引脚，但是上面的图中并没有，这个引脚同/WE 引脚的功能是相对的，它是让SRAM 知道要进行读取操作而不是写入操作。从Dout 引脚读取1bit 数据需要以下的步骤：1) 通过地址总线把要读取的bit 的地址传送到相应的读取地址引脚，这个时候/WE 引脚应该没有激活，所以SRAM 知道它不应该执行写入操作；2) 激活/CS，选择该SRAM 芯片；3) 激活/OE 引脚，让SRAM 知道是读取操作；第三步之后，要读取的数据就会从DOut 引脚传输到数据总线。写入1bit 数据的过程如下：1) 通过地址总线确定要写入信息的位置，确定/OE 引脚没有被激活；2) 通过数据总线将要写入的数据传输到Din 引脚；3) 激活/CS 引脚，选择SRAM 芯片；4) 激活/WE 引脚，通知SRAM 知道要进行写入操作。经过上面的四个步骤之后，需要写入的数据就已经放在了需要写入的地方。DRAM 芯片DRAM 相对于SRAM 来说更加复杂，因为在DRAM 存储数据的过程中需要对于存储的信息不停的刷新，这也是它们之间最大的不同。下面让我们看看DRAM 芯片的针脚的作用。最早、最简单也是最重要的一款DRAM 芯片是Intel 在1979 年发布的2188 ，这款芯片是16Kx1 DRAM 18 线DIP 封装。“16K x 1 ”的部分意思告诉我们这款芯片可以存储16384 个bit 数据，在同一个时期可以同时进行1bit 的读取或者写入操作。上面的示意图可以看出，DRAM 和SRAM 之间有着明显的不同。首先你会看到地址引脚从14 根变为7 根，那么这颗16K DRAM 是如何完成同16K SRAM 一样的工作的呢？答案很简单，DRAM 通过DRAM 接口把地址一分为二，然后利用两个连续的时钟周期传输地址数据，这样就达到了使用一半的针脚实现同SRAM 同样的功能的目的，这种技术被称为多路技术（multiplexing）。那么为什么好减少地址引脚呢？这样做有什么好处呢？前面我们曾经介绍过，存储1bit 的数据SRAM 需要46 个晶体管，但是DRAM 仅仅需要1 个晶体管，那么这样同样容量的SRAM 的体积比DRAM 大至少4 倍。这样就意味着你没有足够空间安放同样数量的引脚（因为针脚并没有因此减少4 倍）。当然为了安装同样数量的针脚，也可以把芯片的体积加大，但是这样就提高芯片的生产成本和功耗。所以减少针脚数目也是必要的，对于现在的大容量DRAM 芯片，多路寻址技术已经是必不可少的了。当然多路寻址技术也使得读写的过程更加复杂了，这样在设计的时候不仅仅DRAM 芯片更加复杂了，DRAM 接口也要更加复杂。DRAM 芯片内部结构示意图如下：在上面的示意图中，你可以看到在DRAM 结构中相对于SRAM 多了两个部分：1) 由/RAS (Row Address Strobe ：行地址脉冲选通器)引脚控制的行地址门闩线路（Row Address Latch）； 2) 由/CAS(Column Address Strobe ：列地址脉冲选通器)引脚控制的列地址门闩线路（Column Address Latch）。DRAM 读取过程如下：1) 通过地址总线将行地址传输到地址引脚；2) /RAS 引脚被激活，这样行地址被传送到行地址门闩线路中；3) 行地址解码器根据接收到的数据选择相应的行；4) /WE 引脚被确定不被激活，所以DRAM 知道它不会进行写入操作；5) 列地址通过地址总线传输到地址引脚；6) /CAS 引脚被激活，这样列地址被传送到行地址门闩线路中；7) /CAS 引脚同样还具有/OE 引脚的功能，所以这个时候Dout 引脚知道需要向外输出数据；8) /RAS 和/CAS 都不被激活，这样就可以进行下一个周期的数据操作了。DRAM 的写入的过程和读取过程是基本一样的，只要把第4 步改为/WE 引脚被激活就可以了。DRAM 刷新我们已经提到过，DRAM 同SRAM 最大的不同就是不能比较长久的保持数据，这项特性使得这种存储介质对于我们几乎没有任何的作用。但是DRAM 设计师利用刷新的技术使得DRAM 成为了现在对于我们最有用处的存储介质。DRAM 内仅仅能保持其内存储的电荷非常短暂的时间，所以它需要在其内的电荷消失之前就进行刷新直到下次写入数据或者计算机断电才停止。每次读写操作都能刷新DRAM 内的电荷，所以DRAM 就被设计为有规律的读取DRAM 内的内容。这样做有下面几个好处。1) 仅仅使用/RAS 激活每一行就可以达到全部刷新的目的；2) 用DRAM 控制器来控制刷新，这样可以防止刷新操作干扰有规律的读写操作。在文章的开始，曾经说过一般行的数目比列的数据少，原因就是：行越少用户刷新的时间就会越少。ROM、RAM的区别：ROM（只读存储器或者固化存储器）RAM（随机存取存储器）RAM和ROM指的都是半导体存储器， RAM是Random Access Memory的缩写即随机存取存储器，ROM是Read Only Memory的缩写。RAM通常在掉电之后就丢失数据，典型的RAM就是计算机的内存,而ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据。RAM有两大类 1）一种称为静态RAM（Static RAM/SRAM），即SRAM ( SRAM是Static Random Access Memory的缩写，中文含义为静态随机访问存储器,“静态”是指只要不掉电，存储在SRAM中的数据就不会丢失。“随机访问”是指存储器的内容可以以任何顺序访问，而不管前一次访问的是哪一个位置。) 速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，但是它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲。从晶体管的类型分，SRAM可以分为双极性与CMOS两种。从功能上分，SRAM可以分为异步SRAM和同步SRAM（SSRAM）。异步SRAM的访问独立于时钟，数据输入和输出都由地址的变化控制。同步SRAM的所有访问都在时钟的上升/下降沿启动。地址、数据输入和其它控制信号均于时钟信号相关 2）另一种称为动态RAM（Dynamic RAM/DRAM），DRAM保留数据的时间很短，DRAM需要进行周期性的刷新操作, 速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。DRAM分为很多种，常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，这里介绍其中的一种DDR RAM。DDR RAM（Date-Rate RAM）也称作DDR SDRAM，这种改进型的RAM和SDRAM （SDRAM代表的是同步DRAM（Synchronous DRAM）是基本一样的，不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据，这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前电脑中用得最多的内存，而且它有着成本优势，事实上击败了Intel的另外一种内存标准Rambus DRAM。在很多高端的显卡上，也配备了高速DDR RAM来提高带宽，这可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。SRAM比DRAM访问速度快的另外一个原因是SRAM可以一次接收所有的地址位，而DRAM则使用行地址和列地址复用的结构。SRAM不应该与SDRAM相混淆，SDRAM代表的是同步DRAM（Synchronous DRAM），这与SRAM是完全不同的。SRAM也不应该与PSRAM相混淆，PSRAM是一种伪装成SRAM的DRAM。ROM也有很多种，PROM是可编程的ROM，PROM和EPROM（可擦除可编程ROM）两者区别是，PROM是一次性的，也就是软件灌入后，就无法修改了，这种是早期的产品,现在已经不可能使用了，而EPROM是通过紫外光的照射擦出原先的程序，是一种通用的存储器。另外一种EEPROM是通过电子擦出，价格很高，写入时间很长，写入很慢。举个例子，手机软件一般放在EEPROM中，我们打电话，有些最后拨打的号码，暂时是存在SRAM中的，不是马上写入通过记录（通话记录保存在EEPROM中），因为当时有很重要工作（通话）要做，如果写入，漫长的等待是让用户忍无可忍的。FLASH存储器又称闪存（变形的EEPROM），它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦出可编程（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据（NVRAM的优势），U盘和MP3里用的就是这种存储器。在过去的20年里，嵌入式系统一直使用ROM（EPROM）作为它们的存储设备，然而近年来Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系统中的地位，用作存储Bootloader以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用（U盘）。目前Flash主要有两种NOR Flash和NADN Flash。NOR Flash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样，用户可以直接运行装载在NOR FLASH里面的代码，这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。NAND Flash没有采取内存的随机读取技术，它的读取是以一次读取一快的形式来进行的，通常是一次读取512个字节，采用这种技术的Flash比较廉价。用户不能直接运行NAND Flash上的代码，因此好多使用NAND Flash的开发板除了使用NAND Flah以外，还作上了一块小的NORFlash来运行启动代码。一般小容量的用NOR Flash，因为其读取速度快，多用来存储操作系统等重要信息，而大容量的用NAND FLASH，最常见的NAND FLASH应用是嵌入式系统采用的DOC（Disk On Chip）和我们通常用的“闪盘”，可以在线擦除。目前市面上的FLASH 主要来自Intel，AMD，Fujitsu和Toshiba，而生产NAND Flash的主要厂家有Samsung和Toshiba。ROM和硬盘的区别（电脑硬盘不是ROM，BIOS存在ROM当中）：只读内存（Read-Only Memory）就是ROM，它是一块单独的内部存储器，和随机内存RAM(即平时说的内存)相似，但是只能读取，用来存储和保存永久数据的。ROM数据不能随意更新，但是在任何时候都可以读取。即使是断电，ROM也能够保留数据。 往ROM中注入数据需要另外的编译器，PC上面是没有这个功能的。一般在ROM出厂前注入信息，没有特殊情况一般不会更改内容，也就是说通常是一辈子都是同样的内容。 在PC中容易误解的一点就是经常有人把ROM和HardDisk(硬盘)搞混淆，HardDisk是属于外部存储器，而ROM是内部存储器。样貌也有很大差别，硬盘是一个立方体状的东西，而ROM更像一个扁平固定长条状的东西。硬盘可以轻易地改写内容，但是ROM不可以。而且硬盘的容量比ROM大得多。在PC中ROM内的内容有BIOS程序和机器码和出厂信息之类的东西。 而计算机的外部存储器中采用了类似磁带的装置的东东就叫磁盘。软盘、硬盘、U盘等都是磁盘的一种。电脑中的内存属于DRAM，CPU中的二级缓存属于SRAM，电脑硬盘不是ROM，BIOS存在ROM当中，U盘和MP3里用的就是FLASH存储器SRAM：静态RAM，不用刷新，速度可以非常快，像CPU内部的cache，都是静态RAM，缺点是一个内存单元需要的晶体管数量多，因而价格昂贵，容量不大。DRAM：动态RAM，需要刷新，容量大。SDRAM：同步动态RAM，需要刷新，速度较快，容量大。DDRSDRAM：双通道同步动态RAM，需要刷新，速度快，容量大。具体解释一：什么是DRAMDRAM的英文全称是DynamicRAM，翻译成中文就是动态随机存储器。DRAM用于通常的数据存取。我们常说内存有多大，主要是指DRAM的容量。什么是SRAMSRAM的英文全称是StaticRAM，翻译成中文就是静态随机存储器。SRAM主要用于制造Cache。什么是SDRAMSDRAM的英文全称是SynchronousDRAM，翻译成中文就是扩充数据输出内存，它比一般DRAM和EDORAM速度都快，它已经逐渐成为PC机的标准内存配置。什么是CacheCache的英文原意是储藏，它一般使用SRAM制造，它与CPU之间交换数据的速度高于DRAM，所以被称作高速缓冲存储器，简称为高速缓存。由于CPU的信息处理速度常常超过其它部件的信息传递速度，所以使用一般的DRAM来作为信息存储器常常使CPU处于等待状态，造成资源的浪费。Cache就是为了解决这个问题而诞生的。在操作系统启动以后，CPU就把DRAM中经常被调用的一些系统信息暂时储存在Cache里面，以后当CPU需要调用这些信息时，首先到Cache里去找，如果找到了，就直接从Cache里读取，这样利用Cache的高速性能就可以节省很多时间。大多数CPU在自身中集成了一定量的Cache，一般被称作一级缓存或内置Cache。这部分存储器与CPU的信息交换速度是最快的，但容量较小。大多数主板上也集成了Cache，一般被称作二级缓存或外置Cache，比内置Cache容量大些，一般可达到256K，现在有的主板已经使用了512K2M的高速缓存。在最新的Pentium二代CPU内部，已经集成了一级缓存和二级缓存，那时主板上的Cache就只能叫作三级缓存了。什么是闪存闪存目前主板上的BIOS大多使用FlashMemory制造，翻译成中文就是闪动的存储器，通常把它称作快闪存储器，简称闪存。这种存储器可以直接通过调节主板上的电压来对BIOS进行升级操作。解释为什么dram要刷新，sram不需要：这个是由于ram的设计类型决定的，dram用了一个t和一个rc电路，导致电容毁漏电和缓慢放电。所以需要经常的刷新来保持数据具体解释二：DRAM，动态随机存取存储器，需要不断的刷新，才能保存数据。而且是行列地址复用的，许多都有页模式。SRAM，静态的随机存取存储器，加电情况下，不需要刷新，数据不会丢失，而且，一般不是行列地址复用的。SDRAM，同步的DRAM，即数据的读写需要时钟来同步。DRAM和SDRAM由于实现工艺问题，容量较SRAM大。但是读写速度不如SRAM，但是现在，SDRAM的速度也已经很快了，时钟好像已经有150兆的了。那么就是读写周期小于10ns了。SDRAM虽然工作频率高，但是实际吞吐率要打折扣。以PC133为例，它的时钟周期是7.5ns，当CASlatency=2时，它需要12个周期完成8个突发读操作，10个周期完成8个突发写操作。不过，如果以交替方式访问Bank，SDRAM可以在每个周期完成一个读写操作（当然除去刷新操作）。其实现在的主流高速存储器是SSRAM（同步SRAM）和SDRAM（同步DRAM）。目前可以方便买到的SSRAM最大容量是8Mb/片，最大工作速度是166MHz；可以方便买到的SDRAM最大容量是128Mb/片，最大工作速度是133MHz。SRAM是StaticRandomAccessMemory的缩写，中文含义为静态随机访问存储器，它是一种类型的半导体存储器。“静态”是指只要不掉电，存储在SRAM中的数据就不会丢失。这一点与动态RAM（DRAM）不同，DRAM需要进行周期性的刷新操作。然后，我们不应将SRAM与只读存储器（ROM）和FlashMemory相混淆，因为SRAM是一种易失性存储器，它只有在电源保持连续供应的情况下才能够保持数据。“随机访问”是指存储器的内容可以以任何顺序访问，而不管前一次访问的是哪一个位置。SRAM中的每一位均存储在四个晶体管当中，这四个晶体管组成了两个交叉耦合反向器。这个存储单元具有两个稳定状态，通常表示为0和1。另外还需要两个访问晶体管用于控制读或写操作过程中存储单元的访问。因此，一个存储位通常需要六个MOSFET。对称的电路结构使得SRAM的访问速度要快于DRAM。SRAM比DRAM访问速度快的另外一个原因是SRAM可以一次接收所有的地址位，而DRAM则使用行地址和列地址复用的结构。SRAM不应该与SDRAM相混淆，SDRAM代表的是同步DRAM（SynchronousDRAM），这与SRAM是完全不同的。SRAM也不应该与PSRAM相混淆，PSRAM是一种伪装成SRAM的DRAM。从晶体管的类型分，SRAM可以分为双极性与CMOS两种。从功能上分，SRAM可以分为异步SRAM和同步SRAM（SSRAM）。异步SRAM的访问独立于时钟，数据输入和输出都由地址的变化控制。同步SRAM的所有访问都在时钟的上升/下降沿启动。地址、数据输入和其它控制信号均于时钟信号相关。DRAM：动态随机存取存储器，需要不断的刷新，才能保存数据。而且是行列地址复用的，许多都有页模式。SRAM：静态的随机存取存储器，加电情况下，不需要刷新，数据不会丢失，而且，一般不是行列地址复用的。SDRAM：同步的DRAM，即数据的读写需要时钟来同步。主要是存储单元结构不同导致了容量的不同。一个DRAM存储单元大约需要一个晶体管和一个电容（不包括行读出放大器等），而一个SRAM存储单元大约需要六个晶体管。DRAM和SDRAM由于实现工艺问题，容量较SRAM大，但是读写速度不如SRAM。一个是静态的，一个是动态的，静态的是用的双稳态触发器来保存信息，而动态的是用电子，要不时的刷新来保持。内存（即随机存贮器RAM）可分为静态随机存储器SRAM，和动态随机存储器DRAM两种。我们经常说的“内存”是指DRAM。而SRAM大家却接触的很少。SRAM其实是一种非常重要的存储器，它的用途广泛。SRAM的速度非常快，在快速读取和刷新时能够保持数据完整性。SRAM内部采用的是双稳态电路的形式来存储数据。所以SRAM的电路结构非常复杂。制造相同容量的SRAM比DRAM的成本高的多。正因为如此，才使其发展受到了限制。因此目前SRAM基本上只用于CPU内部的一级缓存以及内置的二级缓存。仅有少量的网络服务器以及路由器上能够使用SRAM。ROM和RAM指的都是半导体存储器，ROM是Read Only Memory的缩写，RAM是Random Access Memory的缩写。ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据，而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据，典型的RAM就是计算机的内存。 RAM 有两大类，一种称为静态RAM（Static RAM/SRAM），SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，但是它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲。另一种称为动态RAM（Dynamic RAM/DRAM），DRAM保留数据的时间很短，速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。 DRAM分为很多种，常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，这里介绍其中的一种DDR RAM。DDR RAM（Double-Date-Rate RAM）也称作DDR SDRAM，这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的，不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据，这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前电脑中用得最多的内存，而且它有着成本优势，事实上击败了Intel的另外一种内存标准Rambus DRAM。在很多高端的显卡上，也配备了高速DDR RAM来提高带宽，这可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。 内存工作原理内存是用来存放当前正在使用的（即执行中）的数据和程序，我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存（即DRAM），动态内存中所谓的动态，指的是当我们将数据写入DRAM后，经过一段时间，数据会丢失，因此需要一个额外设电路进行内存刷新操作。具体的工作过程是这样的：一个DRAM的存储单元存储的是0还是1取决于电容是否有电荷，有电荷代表1，无电荷代表0。但时间一长，代表1的电容会放电，代表0的电容会吸收电荷，这就是数据丢失的原因；刷新操作定期对电容进行检查，若电量大于满电量的12，则认为其代表1，并把电容充满电；若电量小于 12，则认为其代表0，并把电容放电，藉此来保持数据的连续性。 ROM也有很多种，PROM是可编程的ROM，PROM和EPROM （可擦除可编程ROM）两者区别是，PROM是一次性的，也就是软件灌入后，就无法修改了，这种是早期的产品，现在已经不可能使用了，而EPROM是通过紫外光的照射擦出原先的程序，是一种通用的存储器。另外一种EEPROM是通过电子擦除，价格很高，写入时间很长，写入很慢。 举个例子，手机软件一般放在EEPROM中，我们打电话，有些最后拨打的号码，暂时是存在SRAM中的，不是马上写入通过记录（通话记录保存在EEPROM中），因为当时有很重要工作（通话）要做，如果写入，漫长的等待是让用户忍无可忍的。FLASH 存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据（NVRAM 的优势），U盘和MP3里用的就是这种存储器。在过去的20年里，嵌入式系统一直使用ROM（EPROM）作为它们的存储设备，然而近年来Flash全面 代替了ROM（EPROM）在嵌入式系统中的地位，用作存储Bootloader以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用（U盘）。 目前Flash主要有两种NOR Flash和NADN Flash。NOR Flash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样，用户可以直接运行装载在NOR FLASH里面的代码，这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。NAND Flash没有采取内存的随机读取技术，它的读取是以一次读取一块的形式来进行的，通常是一次读取512个字节，采用这种技术的Flash比较廉价。用户不能直接运行NAND Flash上的代码，因此好多使用NAND Flash的开发板除了使用NAND Flah以外，还作上了一块小的NOR Flash来运行启动代码。 一般小容量的用NOR Flash，因为其读取速度快，多用来存储操作系统等重要信息，而大容量的用NAND FLASH，最常见的NAND FLASH应用是嵌入式系统采用的DOC（Disk On Chip）和我们通常用的闪盘，可以在线擦除。目前市面上的FLASH 主要来自Intel，AMD，Fujitsu和Toshiba，而生产NAND Flash的主要厂家有Samsung和Toshiba。NAND Flash和NOR Flash的比较NOR 和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术，彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着，1989年，东芝公司发表了NAND flash结构，强调降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。但是经过了十多年之后，仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR 和NAND闪存。相flash存储器经常可以与相NOR存储器互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处，因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码，这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。 NOR 是现在市场上主要的非易失闪存技术。NOR一般只用来存储少量的代码；NOR主要应用在代码存储介质中。NOR的特点是应用简单、无需专门的接口电路、传输效率高，它是属于芯片内执行(XIP, eXecute In Place)，这样应用程序可以直接在（NOR型）flash闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中。在14MB的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。NOR flash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节。NOR flash占据了容量为116MB闪存市场的大部分。NAND结构能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。1、性能比较: flash闪存是非易失存储器，可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行，所以大多数 情况下，在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的，而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为1。由于擦除NOR器件时是以64128KB的块进行的，执行一个写入/擦除操作的时间为5s，与此相反，擦除NAND器件是以832KB的块进行的，执行相同的操作最多只需要4ms。执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距，统计表明，对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时)，更多的擦除操作必须在基于NOR的单元中进行。这样，当选择存储解决方案时，设计师必须权衡以下的各项因素：* NOR的读速度比NAND稍快一些。* NAND的写入速度比NOR快很多。* NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。* 大多数写入操作需要先进行擦除操作。* NAND的擦除单元更小，相应的擦除电路更少。(注：NOR FLASH SECTOR擦除时间视品牌、大小不同而不同，比如，4M FLASH，有的SECTOR擦除时间为60ms，而有的需要最大6s。)2、接口差别:NOR flash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节。NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。NAND读和写操作采用512字节的块，这一点有点像硬盘管理此类操作，很自然地，基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。3、容量和成本:NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半，由于生产过程更为简单，NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量，也就相应地降低了价格。NOR flash占据了容量为116MB闪存市场的大部分，而NAND flash只是用在8128MB的产品当中，这也说明NOR主要应用在代码存储介质中，NAND适合于数据存储，NAND在CompactFlash、 Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大。4、可靠性和耐用性:采用flahs介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF的系统来说，Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。A) 寿命(耐用性)在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次，而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势，典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍，每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。B) 位交换所有flash器件都受位交换现象的困扰。在某些情况下(很少见，NAND发生的次数要比NOR多)，一个比特(bit)位会发生反转或被报告反转了。一位的变化可能不很明显，但是如果发生在一个关键文件上，这个小小的故障可能导致系统停机。如果只是报告有问题，多读几次就可能解决了。当然，如果这个位真的改变了，就必须采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法。位反转的问题更多见于NAND闪存，NAND的供应商建议使用NAND闪存的时候，同时使用EDC/ECC算法。这个问题对于用NAND存储多媒体信息时倒不是致命的。当然，如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其他敏感信息时，必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。C) 坏块处理NAND器件中的坏块是随机分布的。以前也曾有过消除坏块的努力，但发现成品率太低，代价太高，根本不划算。NAND器件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块，并将坏块标记为不可用。在已制成的器件中，如果通过可靠的方法不能进行这项处理，将导致高故障率。 5、易于使用:可以非常直接地使用基于NOR的闪存，可以像其他存储器那样连接，并可以在上面直接运行代码。由于需要I/O接口，NAND要复杂得多。各种NAND器件的存取方法因厂家而异。在使用NAND器件时，必须先写入驱动程序，才能继续执行其他操作。向NAND器件写入信息需要相当的技巧，因为设计师绝不能向坏块写入，这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。6、软件支持:当讨论软件支持的时候，应该区别基本的读/写/擦操作和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件,包括性能优化。在NOR器件上运行代码不需要任何的软件支持，在NAND器件上进行同样操作时，通常需要驱动程序，也就是内存技术驱动程序(MTD)，NAND和NOR器件在进行写入和擦除操作时都需要MTD。 使用NOR器件时所需要的MTD要相对少一些，许多厂商都提供用于NOR器件的更高级软件，这其中包括M-System的TrueFFS驱动，该驱动被 Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所采用。驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理，包括纠错、坏块处理和损耗平衡。NOR FLASH的主要供应商是INTEL ,MICRO等厂商，曾经是FLASH的主流产品，但现在被NAND FLASH挤的比较难受。它的优点是可以直接从FLASH中运行程序，但是工艺复杂，价格比较贵。NAND FLASH的主要供应商是SAMSUNG和东芝，在U盘、各种存储卡、MP3播放器里面的都是这种FLASH，由于工艺上的不同，它比NOR FLASH拥有更大存储容量，而且便宜。但也有缺点，就是无法寻址直接运行程序，只能存储数据。另外NAND FLASH 非常容易出现坏区，所以需要有校验的算法。在掌上电脑里要使用NAND FLASH 存储数据和程序，但是必须有NOR FLASH来启动。除了SAMSUNG处理器，其他用在掌上电脑的主流处理器还不支持直接由NAND FLASH 启动程序。因此，必须先用一片小的NOR FLASH 启动机器，在把OS等软件从NAND FLASH 载入SDRAM中运行才行，挺麻烦的。DRAM 利用MOS管的栅电容上的电荷来存储信息，一旦掉电信息会全部的丢失，由于栅极会漏电，所以每隔一定的时间就需要一个刷新机构给这些栅电容补充电荷，并且 每读出一次数据之后也需要补充电荷，这个就叫动态刷新，所以称其为动态随机存储器。由于它只使用一个MOS管来存信息，所以集成度可以很高，容量能够做的 很大。SDRAM比它多了一个与CPU时钟同步。SRAM 利用寄存器来存储信息，所以一旦掉电，资料就会全部丢失，只要供电，它的资料就会一直存在，不需要动态刷新，所以叫静态随机存储器。以上主要用于系统内存储器，容量大，不需要断电后仍保存数据的。Flash ROM 是利用浮置栅上的电容存储电荷来保存信息，因为浮置栅不会漏电，所以断电后信息仍然可以保存。也由于其机构简单所以集成度可以做的很高，容量可以很大。 Flash rom写入前需要用电进行擦除，而且擦除不同，EEPROM可以以byte(字节)为单位进行，flash rom只能以sector(扇区)为单位进行。不过其写入时可以byte为单位。flash rom主要用于bios，U盘，Mp3等需要大容量且断电不丢数据的设备。flash的详细介绍（nand nor flash）默认分类 2009-06-23 15:27:24 阅读40 评论0 字号：大中小订阅 flash的详细介绍（nand nor flash）2008-10-11 15:45闪存（FlashMemory）是一种长寿命的非易失性（在断电情况下仍能保持所存储的数据信息）的存储器，数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位，区块大小一般为256KB到20MB。闪存是电子可擦除只读存储器（EEPROM）的变种，EEPROM与闪存不同的是，它能在字节水平上进行删除和重写而不是整个芯片擦写，这样闪存就比EEPROM的更新速度快。由于其断电时仍能保存数据，闪存通常被用来保存设置信息，如在电脑的BIOS（基本输入输出程序）、PDA（个人数字助理）、数码相机中保存资料等。另一方面，闪存不像RAM（随机存取存储器）一样以字节为单位改写数据，因此不能取代RAM。闪存卡（FlashCard）是利用闪存（FlashMemory）技术达到存储电子信息的存储器，一般应用在数码相机，掌上电脑，MP3等小型数码产品中作为存储介质，所以样子小巧，有如一张卡片，所以称之为闪存卡。根据不同的生产厂商和不同的应用，闪存卡大概有SmartMedia（SM 卡）、CompactFlash（CF卡）、MultiMediaCard（MMC卡）、SecureDigital（SD卡）、 MemoryStick（记忆棒）、XD-PictureCard（XD卡）和微硬盘（MICRODRIVE）这些闪存卡虽然外观、规格不同，但是技术原理都是相同的。 技术及特点 NOR型与NAND型闪存的区别很大，打个比方说，NOR型闪存更像内存，有独立的地址线和数据线，但价格比较贵，容量比较小；而NAND型更像硬盘，地址线和数据线是共用的I/O线，类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一般，而且NAND型与NOR型闪存相比，成本要低一些，而容量大得多。因此，NOR型闪存比较适合频繁随机读写的场合，通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行，手机就是使用NOR型闪存的大户，所以手机的“内存”容量通常不大；NAND型闪存主要用来存储资料，我们常用的闪存产品，如闪存盘、数码存储卡都是用NAND型闪存。这里我们还需要端正一个概念，那就是闪存的速度其实很有限，它本身操作速度、频率就比内存低得多，而且NAND型闪存类似硬盘的操作方式效率也比内存的直接访问方式慢得多。因此，不要以为闪存盘的性能瓶颈是在接口，甚至想当然地认为闪存盘采用USB2.0接口之后会获得巨大的性能提升。前面提到NAND型闪存的操作方式效率低，这和它的架构设计和接口设计有关，它操作起来确实挺像硬盘(其实NAND型闪存在设计之初确实考虑了与硬盘的兼容性)，它的性能特点也很像硬盘：小数据块操作速度很慢，而大数据块速度就很快，这种差异远比其他存储介质大的多。这种性能特点非常值得我们留意。闪存存取比较快速，无噪音，散热小。你买的话其实可以不考虑那么多，同样存储空间买闪存。如果硬盘空间大就买硬盘，也可以满足你应用的需求。闪存的分类 目前市场上常见的存储按种类可分：U盘CF卡SM卡SD/MMC卡记忆棒国内市场常见的品牌有：金士顿、索尼、晟碟、Kingmax、鹰泰、创见。NAND型闪存 内存和NOR型闪存的基本存储单元是bit，用户可以随机访问任何一个bit的信息。而NAND型闪存的基本存储单元是页（Page）（可以看到，NAND型闪存的页就类似硬盘的扇区，硬盘的一个扇区也为512字节）。每一页的有效容量是512字节的倍数。所谓的有效容量是指用于数据存储的部分，实际上还要加上16字节的校验信息，因此我们可以在闪存厂商的技术资料当中看到“（512+16）Byte”的表示方式。目前2Gb以下容量的 NAND型闪存绝大多数是（512+16）字节的页面容量，2Gb以上容量的NAND型闪存则将页容量扩大到（2048+64）字节。NAND型闪存以块为单位进行擦除操作。闪存的写入操作必须在空白区域进行，如果目标区域已经有数据，必须先擦除后写入，因此擦除操作是闪存的基