什麼是ROM、RAM、DRAM、SRAM和FLASH的區別
WEIRSONG 發表於: 2009-1-23 09:40 來源: 半導體技術天地
ROM和RAM指的都是半導體存儲器，ROM是Read Only Memory的縮寫，RAM是Random Access Memory的縮寫。ROM在系統停止供電的時候仍然可以保持數據，而RAM通常都是在掉電之後就丟失數據，典型的RAM就是計算機的內存。
RAM有兩大類，一種稱爲靜態RAM（Static RAM/SRAM），SRAM速度非常快，是目前讀寫最快的存儲設備了，但是它也非常昂貴，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一級緩衝，二級緩衝。另一種稱爲動態RAM（Dynamic RAM/DRAM），DRAM保留數據的時間很短，速度也比SRAM慢，不過它還是比任何的ROM都要快，但從價格上來說DRAM相比SRAM要便宜很多，計算機內存就是DRAM的。
DRAM分爲很多種，常見的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，這裏介紹其中的一種DDR RAM。
DDR RAM（Date-Rate RAM）也稱作DDR SDRAM（DRAM 的一種），這種改進型的RAM和SDRAM是基本一樣的，不同之處在於它可以在一個時鐘讀寫兩次數據，這樣就使得數據傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的內存，而且它有着成本優勢，事實上擊敗了Intel的另外一種內存標準－Rambus DRAM。在很多高端的顯卡上，也配備了高速DDR RAM來提高帶寬，這可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。
內存工作原理：
內存是用來存放當前正在使用的（即執行中）的數據和程序，我們平常所提到的計算機的內存指的是動態內存（即DRAM），動態內存中所謂的"動態"，指的是當我們將數據寫入DRAM後，經過一段時間，數據會丟失，因此需要一個額外設電路進行內存刷新操作。
具體的工作過程是這樣的：一個DRAM的存儲單元存儲的是0還是1取決於電容是否有電荷，有電荷代表1，無電荷代表0。但時間一長，代表1的電容會放電，代表0的電容會吸收電荷，這就是數據丟失的原因；刷新操作定期對電容進行檢查，若電量大於滿電量的1／2，則認爲其代表1，並把電容充滿電；若電量小於1／2，則認爲其代表0，並把電容放電，藉此來保持數據的連續性。
ROM也有很多種，PROM是可編程的ROM，PROM和EPROM（可擦除可編程ROM）兩者區別是，PROM是一次性的，也就是軟件灌入後，就無法修改了，這種是早期的產品，現在已經不可能使用了，而EPROM是通過紫外光的照射擦出原先的程序，是一種通用的存儲器。另外一種EEPROM是通過電子擦出，價格很高，寫入時間很長，寫入很慢。
舉個例子，手機軟件一般放在EEPROM中，我們打電話，有些最後撥打的號碼，暫時是存在SRAM中的，不是馬上寫入通過記錄（通話記錄保存在EEPROM中），因爲當時有很重要工作（通話）要做，如果寫入，漫長的等待是讓用戶忍無可忍的。
FLASH存儲器又稱閃存，它結合了ROM和RAM的長處，不僅具備電子可擦除可編程（EEPROM）的性能，還不會斷電丟失數據同時可以快速讀取數據（NVRAM的優勢），U盤和MP3裏用的就是這種存儲器。在過去的20年裏，嵌入式系統一直使用ROM（EPROM）作爲它們的存儲設備，然而近年來Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系統中的地位，用作存儲Bootloader以及操作系統或者程序代碼或者直接當硬盤使用（U盤）。
目前Flash主要有兩種NOR Flash和NADN Flash。
NOR Flash的讀取和我們常見的SDRAM的讀取是一樣，用戶可以直接運行裝載在NOR FLASH裏面的代碼，這樣可以減少SRAM的容量從而節約了成本。
NAND Flash沒有采取內存的隨機讀取技術，它的讀取是以一次讀取一塊的形式來進行的，通常是一次讀取512個字節，採用這種技術的Flash比較廉價。用戶不能直接運行NAND Flash上的代碼，因此好多使用NAND Flash的開發板除了使用NAND Flah以外，還作上了一塊小的NOR Flash來運行啓動代碼。
一般小容量的用NOR Flash，因爲其讀取速度快，多用來存儲操作系統等重要信息，而大容量的用NAND FLASH，最常見的NAND FLASH應用是嵌入式系統採用的DOC（Disk On Chip）和我們通常用的"閃盤"，可以在線擦除。目前市面上的FLASH 主要來自Intel，AMD，Fujitsu和Toshiba，而生產NAND Flash的主要廠家有Samsung和Toshiba。
NAND Flash和NOR Flash的比較
NOR和NAND是現在市場上兩種主要的非易失閃存技術。Intel於1988年首先開發出NOR flash技術，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統天下的局面。緊接着，1989年，東芝公司發表了NAND flash結構，強調降低每比特的成本，更高的性能，並且象磁盤一樣可以通過接口輕鬆升級。但是經過了十多年之後，仍然有相當多的硬件工程師分不清NOR和NAND閃存。
相"flash存儲器"經常可以與相"NOR存儲器"互換使用。許多業內人士也搞不清楚NAND閃存技術相對於NOR技術的優越之處，因爲大多數情況下閃存只是用來存儲少量的代碼，這時NOR閃存更適合一些。而NAND則是高數據存儲密度的理想解決方案。
NOR是現在市場上主要的非易失閃存技術。NOR一般只用來存儲少量的代碼；NOR主要應用在代碼存儲介質中。NOR的特點是應用簡單、無需專門的接口電路、傳輸效率高，它是屬於芯片內執行(XIP, eXecute In Place)，這樣應用程序可以直接在（NOR型）flash閃存內運行，不必再把代碼讀到系統RAM中。在1～4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。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。NOR flash佔據了容量爲1～16MB閃存市場的大部分。
NAND結構能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，並且寫入和擦除的速度也很快。應用NAND的困難在於flash的管理和需要特殊的系統接口。
1、性能比較:
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1。
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隻需要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。
(注：NOR FLASH SECTOR擦除時間視品牌、大小不同而不同，比如，4M FLASH，有的SECTOR擦除時間爲60ms，而有的需要最大6s。)
2、接口差別:
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。
3、容量和成本:
NAND flash的單元尺寸幾乎是NOR器件的一半，由於生產過程更爲簡單，NAND結構可以在給定的模具尺寸內提供更高的容量，也就相應地降低了價格。
NOR flash佔據了容量爲1～16MB閃存市場的大部分，而NAND flash只是用在8～128MB的產品當中，這也說明NOR主要應用在代碼存儲介質中，NAND適合於數據存儲，NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存儲卡市場上所佔份額最大。
RAM有兩大類，一種稱爲靜態RAM（Static RAM/SRAM），SRAM速度非常快，是目前讀寫最快的存儲設備了，但是它也非常昂貴，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一級緩衝，二級緩衝。另一種稱爲動態RAM（Dynamic RAM/DRAM），DRAM保留數據的時間很短，速度也比SRAM慢，不過它還是比任何的ROM都要快，但從價格上來說DRAM相比SRAM要便宜很多，計算機內存就是DRAM的。
DRAM分爲很多種，常見的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，這裏介紹其中的一種DDR RAM。
DDR RAM（Date-Rate RAM）也稱作DDR SDRAM（DRAM 的一種），這種改進型的RAM和SDRAM是基本一樣的，不同之處在於它可以在一個時鐘讀寫兩次數據，這樣就使得數據傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的內存，而且它有着成本優勢，事實上擊敗了Intel的另外一種內存標準－Rambus DRAM。在很多高端的顯卡上，也配備了高速DDR RAM來提高帶寬，這可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。
內存工作原理：
內存是用來存放當前正在使用的（即執行中）的數據和程序，我們平常所提到的計算機的內存指的是動態內存（即DRAM），動態內存中所謂的"動態"，指的是當我們將數據寫入DRAM後，經過一段時間，數據會丟失，因此需要一個額外設電路進行內存刷新操作。
具體的工作過程是這樣的：一個DRAM的存儲單元存儲的是0還是1取決於電容是否有電荷，有電荷代表1，無電荷代表0。但時間一長，代表1的電容會放電，代表0的電容會吸收電荷，這就是數據丟失的原因；刷新操作定期對電容進行檢查，若電量大於滿電量的1／2，則認爲其代表1，並把電容充滿電；若電量小於1／2，則認爲其代表0，並把電容放電，藉此來保持數據的連續性。
ROM也有很多種，PROM是可編程的ROM，PROM和EPROM（可擦除可編程ROM）兩者區別是，PROM是一次性的，也就是軟件灌入後，就無法修改了，這種是早期的產品，現在已經不可能使用了，而EPROM是通過紫外光的照射擦出原先的程序，是一種通用的存儲器。另外一種EEPROM是通過電子擦出，價格很高，寫入時間很長，寫入很慢。
舉個例子，手機軟件一般放在EEPROM中，我們打電話，有些最後撥打的號碼，暫時是存在SRAM中的，不是馬上寫入通過記錄（通話記錄保存在EEPROM中），因爲當時有很重要工作（通話）要做，如果寫入，漫長的等待是讓用戶忍無可忍的。
FLASH存儲器又稱閃存，它結合了ROM和RAM的長處，不僅具備電子可擦除可編程（EEPROM）的性能，還不會斷電丟失數據同時可以快速讀取數據（NVRAM的優勢），U盤和MP3裏用的就是這種存儲器。在過去的20年裏，嵌入式系統一直使用ROM（EPROM）作爲它們的存儲設備，然而近年來Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系統中的地位，用作存儲Bootloader以及操作系統或者程序代碼或者直接當硬盤使用（U盤）。
目前Flash主要有兩種NOR Flash和NADN Flash。
NOR Flash的讀取和我們常見的SDRAM的讀取是一樣，用戶可以直接運行裝載在NOR FLASH裏面的代碼，這樣可以減少SRAM的容量從而節約了成本。
NAND Flash沒有采取內存的隨機讀取技術，它的讀取是以一次讀取一塊的形式來進行的，通常是一次讀取512個字節，採用這種技術的Flash比較廉價。用戶不能直接運行NAND Flash上的代碼，因此好多使用NAND Flash的開發板除了使用NAND Flah以外，還作上了一塊小的NOR Flash來運行啓動代碼。
一般小容量的用NOR Flash，因爲其讀取速度快，多用來存儲操作系統等重要信息，而大容量的用NAND FLASH，最常見的NAND FLASH應用是嵌入式系統採用的DOC（Disk On Chip）和我們通常用的"閃盤"，可以在線擦除。目前市面上的FLASH 主要來自Intel，AMD，Fujitsu和Toshiba，而生產NAND Flash的主要廠家有Samsung和Toshiba。
NAND Flash和NOR Flash的比較
NOR和NAND是現在市場上兩種主要的非易失閃存技術。Intel於1988年首先開發出NOR flash技術，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統天下的局面。緊接着，1989年，東芝公司發表了NAND flash結構，強調降低每比特的成本，更高的性能，並且象磁盤一樣可以通過接口輕鬆升級。但是經過了十多年之後，仍然有相當多的硬件工程師分不清NOR和NAND閃存。
相"flash存儲器"經常可以與相"NOR存儲器"互換使用。許多業內人士也搞不清楚NAND閃存技術相對於NOR技術的優越之處，因爲大多數情況下閃存只是用來存儲少量的代碼，這時NOR閃存更適合一些。而NAND則是高數據存儲密度的理想解決方案。
NOR是現在市場上主要的非易失閃存技術。NOR一般只用來存儲少量的代碼；NOR主要應用在代碼存儲介質中。NOR的特點是應用簡單、無需專門的接口電路、傳輸效率高，它是屬於芯片內執行(XIP, eXecute In Place)，這樣應用程序可以直接在（NOR型）flash閃存內運行，不必再把代碼讀到系統RAM中。在1～4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。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。NOR flash佔據了容量爲1～16MB閃存市場的大部分。
NAND結構能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，並且寫入和擦除的速度也很快。應用NAND的困難在於flash的管理和需要特殊的系統接口。
1、性能比較:
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1。
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隻需要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。
(注：NOR FLASH SECTOR擦除時間視品牌、大小不同而不同，比如，4M FLASH，有的SECTOR擦除時間爲60ms，而有的需要最大6s。)
2、接口差別:
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。
3、容量和成本:
NAND flash的單元尺寸幾乎是NOR器件的一半，由於生產過程更爲簡單，NAND結構可以在給定的模具尺寸內提供更高的容量，也就相應地降低了價格。
NOR flash佔據了容量爲1～16MB閃存市場的大部分，而NAND flash只是用在8～128MB的產品當中，這也說明NOR主要應用在代碼存儲介質中，NAND適合於數據存儲，NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存儲卡市場上所佔份額最大。