存儲器類型分析

    最近用到幾種存儲器,但總是會弄混,所以在網上找了各種存儲器的特點,整理一下,以備後用。

    按用途存儲器可以分爲外部存儲器和內部存儲器。外存通常是磁性介質或光盤,能長期保存信息。內存指主板上的存儲部件,用來存放當前正在執行的數據和程序,僅用於暫時存放程序和數據,關閉電源或斷電,數據會丟失。

RAM 

RAM(random access memory,隨機存取存儲器)。存儲單元的內容可按需隨意取出或存入,且存取的速度與存儲單元的位置無關的存儲器。這種存儲器在斷電時將丟失其存儲內容,故主要用於存儲短時間使用的程序。 按照存儲信息的不同,隨機存儲器又分爲靜態隨機存儲器(Static RAM,SRAM)和動態隨機存儲器(Dynamic RAM,DRAM)。

 

SRAM

SRAM(Static RAM,靜態隨機存儲器),不需要刷新電路,數據不會丟失,而且,一般不是行列地址複用的。但是他集成度比較低,不適合做容量大的內存,一般是用在處理器的緩存裏面。像S3C2440的ARM9處理器裏面就有4K的SRAM用來做CPU啓動時用的。

SRAM其實是一種非常重要的存儲器,它的用途廣泛。SRAM的速度非常快,在快速讀取和刷新時能夠保持數據完整性。SRAM內部採用的是雙穩態電路的形式來存儲數據。所以SRAM的電路結構非常複雜。製造相同容量的SRAM比DRAM的成本高的多。正因爲如此,才使其發展受到了限制。因此目前SRAM基本上只用於CPU內部的一級緩存以及內置的二級緩存。僅有少量的網絡服務器以及路由器上能夠使用SRAM。

 

DRAM

Dynamic RAM,動態隨機存取存儲器,每隔一段時間就要刷新一次數據,才能保存數據。而且是行列地址複用的,許多都有頁模式。SDRAM是其中的一種。

 

SDRAM

SDRAM(Synchronous DRAM,同步動態隨機存儲器),即數據的讀寫需要時鐘來同步。其存儲單元不是按線性排列的,是分頁的。

DRAM和SDRAM由於實現工藝問題,容量較SRAM大。但是讀寫速度不如SRAM。

一般的嵌入式產品裏面的內存都是用的SDRAM。電腦的內存也是用的這種RAM,叫DDR SDRAM,其集成度非常高,因爲是動態的,所以必須有刷新電路,每隔一段時間必須得刷新數據。

 

ROM

Read-Only Memory,只讀存儲器的總稱。

在微機的發展初期,BIOS都存放在ROM(Read Only Memory,只讀存儲器)中。ROM內部的資料是在ROM的製造工序中,在工廠裏用特殊的方法被燒錄進去的,其中的內容只能讀不能改,一旦燒錄進去,用戶只能驗證寫入的資料是否正確,不能再作任何修改。如果發現資料有任何錯誤,則只有捨棄不用, 重新訂做一份。ROM是在生產線上生產的,由於成本高,一般只用在大批量應用的場合。

 

PROM

可編程只讀存儲器,只能寫一次,寫錯了就得報廢,現在用得很少了,好像那些成本比較低的OPT單片機裏面用的就是這種存儲器吧。

 

EPROM 

EPROMErasable Programmable ROM可擦除可編程ROM)芯片可重複擦除和寫入,解決了PROM芯片只能寫入一次的弊端。

EPROM芯片有一個很明顯的特徵,在其正面的陶瓷封裝上,開有一個玻璃窗口,透過該窗口,可以看到其內部的集成電路,紫外線透過該孔照射內部芯片就可以擦除其內的數據,完成芯片擦除的操作要用到EPROM擦除器。

EPROM內資料的寫入要用專用的編程器,並且往芯片中寫內容時必須要加一定的編程電壓(VPP=12—24V,隨不同的芯片型號而定)。EPROM的型號是以27開頭的,如27C020(8*256K)是一片2M Bits容量的EPROM芯片。EPROM芯片在寫入資料後,還要以不透光的貼紙或膠布把窗口封住,以免受到周圍的紫外線照射而使資料受損。 EPROM芯片在空白狀態時(用紫外光線擦除後),內部的每一個存儲單元的數據都爲1(高電平)。

 

EEPROM

EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM電可擦可編程只讀存儲器),一種掉電後數據不丟失的存儲芯片。EEPROM是可用戶更改的只讀存儲器,其可通過高於普通電壓的作用來擦除和重編程(重寫),即可以在電腦上或專用設備上擦除已有信息並重新編程。不像EPROM芯片,EEPROM不需從計算機中取出即可修改,是現在用得比較多的存儲器,比如24CXX系列的EEPROM。

在一個EEPROM中,當計算機在使用的時候是可頻繁地重編程的,EEPROM的壽命是一個很重要的設計考慮參數。

EEPROM的一種特殊形式是閃存,其應用通常是個人電腦中的電壓來擦寫和重編程。

EEPROM一般用於即插即用(Plug & Play),常用在接口卡中,用來存放硬件設置數據,也常用在防止軟件非法拷貝的"硬件鎖"上面。

 

閃存(Flash)

閃存(FLASH)是一種非易失性存儲器,即斷電數據也不會丟失。因爲閃存不像RAM(隨機存取存儲器)一樣以字節爲單位改寫數據,因此不能取代RAM。   

閃存卡(Flash Card)是利用閃存(Flash Memory)技術達到存儲電子信息的存儲器,一般應用在數碼相機,掌上電腦,MP3等小型數碼產品中作爲存儲介質,所以樣子小巧,有如一張卡片,所以稱之爲閃存卡。根據不同的生產廠商和不同的應用,閃存卡大概有U盤、SmartMedia(SM卡)、Compact Flash(CF卡)、MultiMediaCard(MMC卡)、Secure Digital(SD卡)、Memory Stick(記憶棒)、XD-Picture Card(XD卡)和微硬盤(MICRODRIVE)。這些閃存卡雖然外觀、規格不同,但是技術原理都是相同的。

 

NAND FLASH和NOR FLASH都是現在用得比較多的非易失性閃存。

  flash閃存是非易失存儲器,可以對稱爲塊的存儲器單元塊進行擦寫和再編程。任何flash器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內進行,所以大多數情況下,在進行寫入操作之前必須先執行擦除。NAND器件執行擦除操作是十分簡單的,而NOR則要求在進行擦除前先要將目標塊內所有的位都寫爲0。

  由於擦除NOR器件時是以64~128KB的塊進行的,執行一個寫入/擦除操作的時間爲5s,與此相反,擦除NAND器件是以8~32KB的塊進行的,執行相同的操作最多只需要4ms。

  執行擦除時塊尺寸的不同進一步拉大了NOR和NADN之間的性能差距,統計表明,對於給定的一套寫入操作(尤其是更新小文件時更多的擦除操作必須在基於NOR的單元中進行。這樣,當選擇存儲解決方案時,設計師必須權衡以下的各項因素。

  ● NOR的讀速度比NAND稍快一些。

  ● NAND的寫入速度比NOR快很多。

  ● NAND的4ms擦除速度遠比NOR的5s快。

  ● 大多數寫入操作需要先進行擦除操作。

  ● NAND的擦除單元更小,相應的擦除電路更少。

 NOR flash帶有SRAM接口,有足夠的地址引腳來尋址,可以很容易地存取其內部的每一個字節。

  NAND器件使用複雜的I/O口來串行地存取數據,各個產品或廠商的方法可能各不相同。8個引腳用來傳送控制、地址和數據信息。

  NAND讀和寫操作採用512字節的塊,這一點有點像硬盤管理此類操作,很自然地,基於NAND的存儲器就可以取代硬盤或其他塊設備。

簡單地說,在計算機中,RAMROM都是數據存儲器。RAM 是隨機存取存儲器,它的特點是易揮發性,即掉電失憶。ROM 通常指固化存儲器(一次寫入,反覆讀取),它的特點與RAM 相反。

ROM又分一次性固化(PROM)、光擦除(EPROM)和電擦除(EEPROM)重寫幾種類型。舉個例子來說也就是,如果突然停電或者沒有保存就關閉了文件,那麼ROM可以隨機保存之前沒有儲存的文件但是RAM會使之前沒有保存的文件消失。

RAM又分爲靜態隨機存儲器(SRAM)和動態隨機存儲器(DRAM)。

 

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