关于存储器的简介(RAM、ROM、FLASH等内容介绍)
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参考博客
(1)Flash、RAM、ROM的区别_天籁东东的博客-CSDN博客_flash和rom的区别
(2)RAM、ROM和FLASH三大类常见存储器简介 - 存储技术 - 电子发烧友网
(3)RAM、NANDFlash、NORFlash的区别详解 - 百度文库
一、存储介质分类
按照存储介质的不同,将存储器分为光学存储、磁性存储、半导体存储(即电学存储)三大类。
(1)光学存储,比如CD、DVD等存储介质。
(2)磁性存储,比如磁带、软盘、机械硬盘等存储介质。
(3)半导体存储,主要分为 RAM 和 ROM 两大类。
接下来简单介绍RAM、ROM的相关内容。
二、RAM的简介
2.1 名字与特点
RAM是“ Random Access Memory ” 的缩写,中文意思是“随机存储器”。
之所以叫随机存储器,是因为在对RAM进行数据读取或写入时,花费的时间和这段信息所在的位置或写入的位置无关(或者这样理解,“随机”是指数据不是线性依次存储的,而是自由指定地址进行数据读写)。
其特点是:速度最快,掉电丢失数据,容量小,价格贵。
2.2 具体分类
RAM分为两大类,即 SRAM 和 DRAM。
2.2.1 SRAM 简介
(1)SRAM 是 Static RAM 的缩写,表示“静态随机存储器”。这里的“静态”,是指这种存储器只要保持通电状态,里面储存的数据就可以保持稳定,不需要像DRAM那样去刷新电路;但注意掉电时数据还是会消失的。
(2)SRAM速度非常快,是目前读写最快的存储设备。
2.2.2 DRAM 简介
(1)DRAM是 Dynamic RAM 的缩写,表示“动态随机存储器”。这种存储器在通电的情况下,也只能将数据保持一段很短的时间,因此为了保持数据稳定,必须隔一段时间就对存储单元刷新一次,否则存储的数据就会丢失。这里的“动态”,就是指每隔一段时间刷新一次数据。
(2)其速度比SRAM慢,但它比任何的ROM都要快。
(3)SDRAM(Synchronous DRAM,同步动态随机存储器)
同步动态随机存储器,比DRAM多了一个同步。这里的“同步”是指内存工作需要同步时钟,内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准;“动态”是指存储阵列需要不断地刷新来保证数据不丢失;“随机”是指数据不是线性依次存储的,而是自由指定地址进行数据读写。
(4)DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM,双倍速率同步动态随机存储器)
这是目前主流的内存类型。DDR SDRAM、DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM、DDR4 SDRAM(简称DDR、DDR2、DDR3、DDR4)都属于SDRAM类型,其主要区别在于速度、容量与功耗。
三、ROM的简介
3.1 名字与特点
ROM 是“ Read-Only Memory ”的缩写,中文含义是“只读存储器”。
之所以叫“只读存储器”,是因为一般情况下只能读取而不能修改该介质里面的数据(但是按照EEPROM的描述,我觉得还是可以修改数据的,因此这句话改为“不能随意写”更为妥当)。
其特点是:掉电不丢失数据,容量大,价格便宜,存储速度不如RAM。
3.2 具体分类
早期的 ROM 分为 PROM、EPROM、EEPROM 三类,但随着技术的发展,通常将掉电后数据不会消失的半导体存储器都泛称为 ROM ,因此现在的 ROM 一般是指 EEPROM 和 FLASH 。
3.2.1 PROM 简介
(1)这里的PROM是 Programmable ROM 的缩写,表示“可编程只读存储器”。
(2)其特点是可以根据用户需求来写入内容,但是只能写一次,写之后就不能再更改。
3.2.2 EPROM 简介
(1)这里的EPROM是 Erasable Programmable Read-Only Memory的缩写,表示“可擦除可编程只读存储器”。
(2)它是PROM的升级版,可以多次编程更改,但是只能使用紫外线擦除。
3.2.3 EEPROM 简介
(1)这里的 EEPROM 是 Electrically Erasable Programmable ROM 的缩写,表示“电可擦写可编程只读存储器”。
(2)它是EPROM的升级版,可以多次编程更改,可以使用电擦除。
3.2.4 FLASH 简介
(1)FLASH 全称为“Flash Memory”,我们一般叫它“Flash存储器”,或者“闪存”。
(2)FLASH 按技术的不同,分为 NAND FlASH 与 NOR FLASH。
NOR FLASH 的读取速度比 NAND FLASH 快,但写入和擦除速度比 NAND FLASH 慢很多,擦除前需要置零,其价格比 NAND FLASH 高。
NOR FLASH 采用内存类接口,其最大的特点是它里面存储的程序可以直接运行,而不必再把代码读到系统RAM中,因此适合做代码存储并片上执行。
NAND FlASH 的读取速度比 NOR FLASH 慢,但擦除与写入速度比 NOR FLASH 快很多(但需要特殊的系统接口单元),另外存储颗粒密度也比 NOR FLASH 大,集成度高而成本低,其价格比 NOR FLASH 低,可以作为大数据的存储介质。
NAND FlASH 采用 I/O 类接口(类似于硬盘,CPU从里面读取数据的速度很慢),它里面的代码不能直接运行,需要先将 NAND FlASH 里面的数据读到内存里面,然后CPU才能执行。它属于IO设备,数据、地址、控制线都是共用的,需要软件来控制读取时序,因此不能像NOR FLASH 、内存一样随机访问,不能片上执行,因此不能直接作为boot存储介质,但适合作为大数据的存储介质。
(3)FLASH结合了ROM和RAM的长处,允许电子可擦除可编程(这是EEPROM的优点),还不会断电丢失数据(这是EEPROM的优点),同时可以快速读取数据(这是RAM的优点)。
(4)其特点是掉电不丢失数据,容量大,价格便宜。
(5)FLASH存储器属于块设备,具有块、扇区这两种概念。
四、内容总结
关于RAM、ROM和FLASH的总结如下:
值得一提的内容:
1、在过去的20年里,嵌入式系统一直使用ROM(主要是EPROM)作为它们的存储设备,然而近年来FLASH全面代替了ROM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。
2、FLASH属于广义上的ROM,和EEPROM的最大区别是FLASH按扇区(或者叫做“页”)进行操作,以块为单位进行擦除,而EEPROM以字节为单位进行操作、进行擦除。FLASH技术简化了电路,使得数据密度更高,降低了成本。因此目前上兆的ROM一般都是FLASH。
3、NADN FLASH和NOR FLASH的关系与区别如上表所示。至于NAND FLASH和iNand的关系,可以这样理解,iNand、SD卡、MMC卡都是以NAND FLASH为原料,并遵循一些协议、添加封装以及接口而制作出来的产品,因此使用起来带有NAND FLASH的特性,隶属NAND FLASH类别。那有没有利用NOR FLASH制造出来的常用的产品呢?因为容量小,好像日常生活中没有看到,它一般用于开发板作为启动介质,因为代码程序可以直接在NOR FLASH运行。
4、FLASH存储器属于块设备,具有块(英文对应着Block)、扇区(或者叫“页”)这两种概念。
5、传统的机械硬盘(HHD)是以磁学原理存储数据的设备;固态硬盘(SSD)大部分都是基于NAND FLASH的,也有基于DRAM的;U盘是FLASH类型的存储器,应该也是基于NAND FLASH 技术。
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