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  • 部分常见存储器

    2020-01-06 09:52:16
    部分常见存储器 类别 名称 ROM ROM(只读存储器) PROM(可编程只读存储器) EPROM(可擦可编程只读存储器) EEPROM(电可擦可编程只读存储器) … RAM ...

    类别 名称
    ROM ROM(只读存储器)
    PROM(可编程只读存储器)
    EPROM(可擦可编程只读存储器)
    EEPROM(电可擦可编程只读存储器)
    RAM SRAM(静态随机存取存储器)
    DRAM(动态随机存取存储器)
    SDRAM(同步动态随机存取内存)
    Flash NOR Flash
    NAND Flash
    SSD(固态硬盘)
    机械硬盘

    ROM

    ROM(只读存储器)

      ROM所存数据,一般是装入整机前事先写好的,整机工作过程中只能读出。在制造过程中,将资料以一特制光罩(mask)烧录于线路中,其资料内容在写入后就不能更改。

    PROM(可编程只读存储器)

       可编程程序只读存储器(Programmable ROM,PROM)之内部有行列式的熔丝,是需要利用电流将其烧断,写入所需的资料,但仅能写录一次。
      PROM的典型产品是“双极性熔丝结构”,如果我们想改写某些单元,则可以给这些单元通以足够大的电流,并维持一定的时间,原先的熔丝即可熔断,这样就达到了改写某些位的效果。另外一类经典的PROM为使用“肖特基二极管”的PROM,出厂时,其中的二极管处于反向截止状态,还是用大电流的方法将反相电压加在“肖特基二极管”,造成其永久性击穿即可。

    EPROM(可擦可编程只读存储器)

      可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)可利用高电压将资料编程写入,抹除时将线路曝光于紫外线下,则资料可被清空,并且可重复使用。通常在封装外壳上会预留一个石英透明窗以方便曝光。

    EEPROM(电可擦可编程只读存储器)

      (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,EEPROM),原理同RPROM,但是抹除的方式是用高电场。价格较高,写入速度慢。

    RAM(随机存取存储器)

      随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也叫主存(内存),是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写(刷新时除外),而且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。RAM在计算机和数字系统中用来暂时存储程序、数据和中间结果()。RAM工作时可以随时从任何一个指定的地址写入或读出信息(地址寻址)。
      它与ROM的最大区别是数据的易失性,即一旦断电所存储的数据将随之丢失(被称为volatile memory,短暂/非永久 存储器)。在计算机系统里,RAM一般用作内存,ROM用来存放一些硬件的驱动程序,也就是固件。

    分为“静态”和“动态”:
    “静态”:只要保持通电,里面储存的数据就可以恒常保持。
    “动态”:储存数据需要周期性地刷新电路充电,如随机存取存储器(DRAM)。

    SRAM

    静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory,SRAM)。
      当电力供应停止时,SRAM储存的数据会消失,这与在断电后还能储存资料的ROM或闪存是不同的。
      相比较于DRAM而言,SRAM无需刷新电路,故有较高的性能(速度快),但是功耗大,集成度低(难以建造较大容量),更贵。

      为了加速CPU内部数据的传送,在CPU内外部设置一级高速缓存(L1 Cache,CPU内部)和二级高速缓存(L2 Cache,CPU外部)。SRAM通常作为二级高速缓存。

    DRAM

    动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)。
      是一种半导体存储器,主要的作用原理是利用电容内存储电荷的多寡来代表一个二进制比特(bit)是1还是0。由于在现实中晶体管会有漏电电流的现象,导致电容上所存储的电荷数量并不足以正确的判别数据,而导致数据毁损。因此对于DRAM来说,周期性地充电是一个无可避免的要件。目前公认的标准是,存储体中电容的数据有效保存期上限是64ms。
      与SRAM相比,DRAM结构简单,可拥有较高的密度,单位体积的容量高。但是访问速度慢,耗电量高。

    SDRAM

       同步动态随机存取储存器(synchronous dynamic random-access memory,SDRAM)是有一个同步接口的动态随机存取内存(DRAM)。
      通常DRAM是有一个异步接口的,这样它可以随时响应控制输入的变化。而SDRAM有一个同步接口,在响应控制输入前会等待一个时钟信号,这样就能和计算机的系统总线同步。时钟被用来驱动一个有限状态机,对进入的指令进行管线(Pipeline)操作。这使得SDRAM与没有同步接口的异步DRAM(asynchronous DRAM)相比,可以有一个更复杂的操作模式。

    Flash

       NOR和NAND是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,并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。
      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)。

      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。

    NAND Flash

       Nand-flash存储器是flash存储器的一种,其内部采用非线性宏单元模式,为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。
      Nand-flash存储器具有容量较大,改写速度快等优点,适用于大量数据的存储,因而在业界得到了越来越广泛的应用,如嵌入式产品中包括数码相机、MP3随身听记忆卡(SD卡)、体积小巧的U盘等。

    NOR Flash

      NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash 闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。
      NOR的传输效率很高,在1~4MB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。

    比较

      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0。
      由于擦除NOR器件时是以64~128KB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8~32KB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NAND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的擦除速度远比NOR快。
      ● NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更加简单。
      ● NAND的实际应用方式要比NOR复杂的多。
      ● NOR可以直接使用,并在上面直接运行代码,而NAND需要I/O接口,因此使用时需要驱动。

       NOR flash占据了容量为1~16MB闪存市场的大部分,而NAND flash只是用在8~128M B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 Flash 的坏块是随机分布的,使用前要进行初始化扫描以发现坏块,并将坏块标记为不可用。NOR Flash 没有坏块。

    参考讲解:https://blog.csdn.net/qq_21163925/article/details/77931463
    百度百科:NAND Flash

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  • 常见存储器

    2020-06-07 15:02:40
    在嵌入式开发当中,经常会遇到ROM、RAM、IRAM、IROM、DRAM、SRAM、FLASH等存储器,你能很清楚地区分它们吗?我经常忘记它们之间的区别,故在此...用途:ROM通常用作外部存储器存),如硬盘、flash(U盘、Nand、iNa.

    在嵌入式开发当中,经常会遇到 ROM、RAM、IRAM、IROM、DRAM、SRAM、FLASH等存储器,你能很清楚地区分它们吗?我经常忘记它们之间的区别,故在此记录一下它们之间的特点和用途!

    ROM与RAM异同点

    相同点:都是半导体存储器

    ROM只读存储器(read only memory)

    特点:程序运行过程中不通过数据总线、地址总线进行数据的写操作,必须借助相关的控制器接口来进行数据的写操作。掉电数据不丢失

    用途:ROM通常用作外部存储器(外存),如硬盘、flash(U盘、Nand、iNand、SSD)、光盘等。主要用来存储永久性数据,程序不能在上面运行,也不能保存程序运行时的数据。但是有个特例,Norflash能够直接用来运行程序。

    RAM:随机访问存储器(random access memory)

    特点:CPU可以直接通过数据总线、地址总线访问RAM中的数据。掉电数据丢失

    用途:RAM通常用作内部存储器(内存),如SRAM、DRAM、DDR等。主要用来运行程序和保存程序运行时所用到的数据。

    CPU访问内存和外存的方式:

    CPU访问内存是直接通过地址访问,因此是数据总线和地址总线来连接的,优点是直接访问、随机访问、速度快,缺点是占用CPU的地址空间,所以内存的大小是受限制的;CPU访问外存是通过相应的接口来访问的,优点是不占用CPU的地址空间、容量不受限,缺点是访问速度慢、访问时序复杂。

     

    IRAM:internal RAM 内部RAM,指的是集成到SOC内部的RAM

    IROM:internal ROM 内部ROM,指的是集成到SOC内部的ROM

    ROM的分类

    ROM可分为:PROM(可编程的ROM)、EPROM(可擦除可编程ROM)、EEPROM(电可擦除可编程ROM)。

    PROM:一次性的,写入之后就无法修改。早期的产品

    EPROM:通过紫外线擦除原有的程序

    EEPROM:电可擦除可编程

    RAM的分类

    DRAM:动态RAM(dynamic RAM)

    特点是容量大、价格低、速度慢(比SRAM慢,比任何的ROM都要快);缺点是上电后不能直接使用,需软件初始化后才可使用。

    用途:通常用作计算机内存

    DRAM又分为FPRAM、EDORAM、SDRAM、DDR RAM等,DDR RAM是目前电脑用的最多的内存。

    SRAM:静态RAM(static RAM)

    特点是容量小、价格高、速度非常快(是目前读写速度最快的存储设备);优点是直接上电就能使用

    用途:通常用作CPU的一级缓冲器、二级缓冲器

     

    FLASH的分类

    Flash存储器(又称闪存),它结合了ROM和RAM的优点,具备电可擦除、掉电数据不丢失和读取速度快的优势。

    NorFlash:容量小、读取速度快;总线式访问,接到SROM bank,优点是可以直接总线访问,一般用来运行启动代码。

    NandFlash容量大、读取速度慢

     

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