注意:"易失/非易失"是指存儲器斷電后,它存儲的數據內容是否會丟失的特性。
(一)RAM和ROM
1.1 RAM
RAM即隨機存儲器,它是指存儲器中的數據被讀入或者寫入與信息所在位置無關,時間都是相同的
1.1.1 DRAM
DRAM即動態隨機存儲器,它以電容的電荷表示數據,由于電容的充放電效應,所以存儲數據需要定時刷新才能保證數據的正確性。它的優點是集成密度遠高于SRAM,功耗低,價格也低;缺點是因需要舒心而使外圍電路復雜,速度較SRAM慢,但是比任何ROM都快。盡管如此,由于DRAM[1]存儲單元的結構簡單,所用元件少,集成度高,功耗低,所以目前已成為大容量RAM的主流產品。
根據DRAM的通信方式又可以分為同步和異步,這兩種方式根據是否需要時鐘信號來區分,由于同步的通信更快,所以同步的DRAM使用更廣泛,同步的DRAM又被稱為SDRAM
為了進一步提高SDRAM的通信速度,又設計了DDR SDRAM,雙倍速率SDRAM,它是在SDRAM上的一種改進,至于DDRII和DDRIII他們的通信方式并沒有區別,主要是通信的同步時鐘的頻率提高了。
小知識:當前計算機的內存條是DDRIII SDRAM
特性 | DRAM | SRAM |
---|---|---|
存取速度 | 較慢 | 較快 |
集成度 | 較高 | 較低 |
生產成本 | 較低 | 較高 |
是否需要刷新 | 是 | 否 |
1.1.2 SRAM
SRAM靜態隨機存儲器,這種存儲器是以鎖存器的形式存儲數據,由于不需要定時刷新充電,所以稱為靜態的。它的優點是速度快、使用簡單、不需要刷新、靜態功耗極低,常用作緩存;缺點就是元件較多、集成密度低、運行功耗大,價格高
PSRAM:
基本原理:PSRAM就是偽SRAM,內部的內存顆粒跟SDRAM的顆粒相似,但外部的接口跟SRAM相似,不需要SDRAM那樣復雜的控制器和刷新機制,PSRAM的接口跟SRAM的接口是一樣的。PSRAM主要應用于手機,電子詞典,掌上電腦,PDA,PMP.MP3/4,GPS接收器等消費電子產品與SRAM(采用6T的技術)相比,PSRAM采用的是1T+1C的技術,所以在體積上更小,同時,PSRAM的I/O接口與SRAM相同.在容量上,目前有4MB,8MB,16MB,32MB,64MB和128MB。比較于SDRAM,PSRAM的功耗要低很多。所以對于要求有一定緩存容量的很多便攜式產品是一個理想的選擇。
1.2 ROM
ROM即只讀存儲器,一般用于指現代非易失性存儲半導體
- MASK ROM
MASK(掩膜) ROM就是正宗的"Read Only Memory",存儲在它內部的數據是在出廠時使用特殊工藝固化的,生產后就不可修改,其主要優勢是大批量生產時成本低。當前在生產量大,數據不需要修改的場合,還有應用。 - OTPROM
OTPROM(One Time Programable ROM)是一次可編程存儲器。這種存儲器出廠時內部并沒有資料,用戶可以使用專用的編程器將自己的資料寫入,但只能寫入一次,被寫入過后,它的內容也不可再修改。在NXP公司生產的控制器芯片中常使用OTPROM來存儲密鑰;STM32F429系列的芯片內部也包含有一部分的OTPROM空間。 - EPROM
EPROM(Erasable Programmable ROM)是可重復擦寫的存儲器,它解決了PROM芯片只能寫入一次的問題。這種存儲器使用紫外線照射芯片內部擦除數據,擦除和寫入都要專用的設備。現在這種存儲器基本淘汰,被EEPROM取代。 - EEPROM
EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)是電可擦除存儲器。EEPROM可以重復擦寫,它的擦除和寫入都是直接使用電路控制,不需要再使用外部設備來擦寫。而且可以按字節為單位修改數據,無需整個芯片擦除。現在主要使用的ROM芯片都是EEPROM。
(二)NOR FLASH 和NAND FLASH的區別
FLASH 又稱為閃存,也有人稱為FLASH ROM,它們的容量一般較大,在擦除時一般以多字節為單位。 相同點:
- Nor flash 和nand flash都是在寫入之前進行擦除的
區別:
主要在于Nor flash 的地址線和數據線分開,它可以按字節讀取數據,符合CPU的指令譯碼執行要求, 所以NOR FLASH 可以運行代碼,即CPU給NOR FLASH 一個地址,NOR FLASH 就能向CPU返回一個數據讓CPU執行,不需要額外的操作,NOR的特點是應用簡單、無需專門的接口電路、傳輸效率高。
而NAND FLASH 數據線和地址線共用,只能按塊讀寫數據,即使存儲了代碼指令,它也無法返回某數據的地址,所以不能運行程序,NAND FLASH結構能提供極高的單元密度,可以達到高存儲密度,應用NAND的困難在于flash的管理和需要特殊的系統接口。
由于兩種FLASH存儲器特性的差異,NOR FLASH一般應用在代碼存儲的場合,如嵌入式控制器內部的程序存儲空間。而NAND FLASH一般應用在大數據量存儲的場合,包括SD卡、U盤以及固態硬盤等,都是NAND FLASH類型的。
特性 | NOR FLASH | NAND FLASH |
---|---|---|
同容量存儲器成本 | 較貴 | 較便宜 |
集成度 | 較低 | 較高 |
介質類型 | 隨機存儲 | 連續存儲 |
地址線和數據線 | 獨立分開 | 公用 |
擦除單元 | 以扇區為單位 | 以塊為單位 |
讀寫單元 | 可以基于字節讀寫 | 必須以塊為單位讀寫 |
讀取速度 | 較高 | 較低 |
寫入速度 | 較低 | 較高 |
壞塊 | 較少 | 較多 |
是否支持XIP | 支持 | 不支持 |
(三)emmc
eMMC (Embedded Multi Media Card)是MMC協會訂立、主要針對手機或平板電腦等產品的內嵌式存儲器標準規格。eMMC在封裝中集成了一個控制器,提供標準接口并管理閃存,使得手機廠商就能專注于產品開發的其它部分,并縮短向市場推出產品的時間。