存儲器分類及功能大全

1、RAM/ROM存儲器    ROM和RAM指的都是半導(dǎo)體存儲器，RAM是Random Access Memory的縮寫，ROM是Read Only Memory的縮寫。ROM在系統(tǒng)停止供電的時候仍然可以保持數(shù)據(jù)，而RAM通常都是在掉電之后就丟失數(shù)據(jù)，典型的RAM就是計算機的內(nèi)存。  一、 RAM有兩大類： 1、 靜態(tài)RAM（Static RAM，SRAM），靜態(tài)的隨機存取存儲器，加電情況下，不需要刷新，數(shù)據(jù)不會丟失；而且，一般不是行列地址復(fù)用的。SRAM速

2、度非?？?，是目前讀寫最快的存儲設(shè)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的一級緩沖，二級緩沖。但是SRAM也有它的缺點，即它的集成度較低，相同容量的DRAM內(nèi)存可以設(shè)計為較小的體積，而SRAM卻需要很大的體積，所以在主板上SRAM存儲器要占用一部分面積。優(yōu)點：速度快，不必配合內(nèi)存刷新電路，可提高整體的工作效率。 缺點：集成度低，功耗較大，相同的容量體積較大，而且價格較高，少量用于關(guān)鍵性系統(tǒng)以提高效率。 2、 動態(tài)RAM（Dynamic RAM，DRAM），動態(tài)隨機存取存儲器，需要不斷的刷新，才能保存數(shù)據(jù)。而且是行列地址復(fù)用的，許多

3、都有頁模式。DRAM利用MOS管的柵電容上的電荷來存儲信息，一旦掉電信息會全部的丟失，由于柵極會漏電，所以每隔一定的時間就需要一個刷新機構(gòu)給這些柵電容補充電荷，并且每讀出一次數(shù)據(jù)之后也需要補充電荷，這個就叫動態(tài)刷新，所以稱其為動態(tài)隨機存儲器。由于它只使用一個MOS管來存信息，所以集成度可以很高，容量能夠做的很大。DRAM保留數(shù)據(jù)的時間很短，速度也比SRAM慢，不過它還是比任何的ROM都要快；DRAM存儲單元的結(jié)構(gòu)非常簡單，所以從價格上來說它比SRAM要便宜很多，計算機內(nèi)存就是DRAM的。DRAM分為很多種，常見的主要有FPRAM/ FastPage、EDORAM、SDRAM、DDRR

4、AM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等 I. SDRAM，即Synchronous DRAM（同步動態(tài)隨機存儲器），曾經(jīng)是PC電腦上最為廣泛應(yīng)用的一種內(nèi)存類型，即便在今天SDRAM仍舊還在市場占有一席之地。既然是“同步動態(tài)隨機存儲器”，那就代表著它的工作速度是與系統(tǒng)總線速度同步的。SDRAM內(nèi)存又分為PC66、PC100、PC133等不同規(guī)格，而規(guī)格后面的數(shù)字就代表著該內(nèi)存最大所能正常工作系統(tǒng)總線速度，比如PC100，那就說明此內(nèi)存可以在系統(tǒng)總線為100MHz的電腦中同步工作。與系統(tǒng)總線速度同步，也就是與系統(tǒng)時鐘同步，這樣就避免了不必要的等待周期，減少數(shù)據(jù)存儲

5、時間。同步還使存儲控制器知道在哪一個時鐘脈沖期由數(shù)據(jù)請求使用，因此數(shù)據(jù)可在脈沖上升期便開始傳輸。SDRAM采用3.3伏工作電壓，168Pin的DIMM接口，帶寬為64位。SDRAM不僅應(yīng)用在內(nèi)存上，在顯存上也較為常見。DRAM和SDRAM由于實現(xiàn)工藝問題，容量較SRAM大。但是讀寫速度不如SRAM，但是現(xiàn)在，SDRAM的速度也已經(jīng)很快了，時鐘好像已經(jīng)有150兆的了。那么就是讀寫周期小于10ns了。 II. SSRAM，Synchronous Static RAM（同步靜態(tài)隨機存儲器），同步是指Memory工作需要時鐘，內(nèi)部的命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為

6、基準，隨機是指數(shù)據(jù)不是線性依次存儲，而是由指定地址進行數(shù)據(jù)讀寫。對于SSRAM的所有訪問都在時鐘的上升/下降沿啟動。地址、數(shù)據(jù)輸入和其它控制信號均于時鐘信號相關(guān)。這一點與異步SRAM不同，異步SRAM的訪問獨立于時鐘，數(shù)據(jù)輸入和輸出都由地址的變化控制。 III. DDR RAM，Double-Date-Rate RAM，也稱作DDRSD RAM，這種改進型的RAM和SDRAM是基本一樣的，不同之處在于它可以在一個時鐘讀寫兩次數(shù)據(jù)，這樣就使得數(shù)據(jù)傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的內(nèi)存，而且它有著成本優(yōu)勢，事實上擊敗了Intel的另外一種內(nèi)存

7、標準RambusDRAM。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。 IV. PSRAM，F(xiàn)ake Static RAM（假靜態(tài)隨機存儲器）。PSRAM具有一個單晶體管的DRAM儲存格，與傳統(tǒng)具有六個晶體管的SRAM儲存格或是四個晶體管與Two-Loadresistor SRAM儲存格大不相同，但它具有類似SRAM的穩(wěn)定接口，內(nèi)部的DRAM架構(gòu)給予PSRAM一些比Low-Power 6TSRAM優(yōu)異的長處，例如體積更為輕巧，售價更具競爭力。目前在整體SRAM市場中，有

8、90%的制造商都在生產(chǎn)PSRAM組件     基本原理：PSRAM就是偽SRAM，內(nèi)部的內(nèi)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(fù)雜的控制器和刷新機制，PSRAM的接口跟SRAM的接口是一樣的     PSRAM容量有8Mbit,16Mbit,32Mbit等等，容量沒有SDRAM那樣密度高，但肯定是比SRAM的容量要高很多的，速度支持突發(fā)模式，并不是很慢，Hynix，Coremagic,WINBOND.MICRON.CY等廠家都有供應(yīng)，價格只比相同容量的S

9、DRAM稍貴一點點，比SRAM便宜很多     PSRAM主要應(yīng)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(chǎn)品。與SRAM（采用6T的技術(shù)）相比，PSRAM采用的是1T+1C的技術(shù)。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(chǎn)品是一個理想的選擇  二、 ROM也有很多種： 1、 MAS

10、K ROM（掩模只讀存儲器），是制造商為了要大量生產(chǎn)，事先制作一顆有原始數(shù)據(jù)的ROM當作樣本，然后再大量生產(chǎn)與樣本一樣的 ROM，這種大量生產(chǎn)的ROM樣本就是MASK ROM，而燒錄在MASK ROM中的資料永遠無法做修改 2、 PROM（可編程只讀存儲器），是一次性的，可編程只讀存儲器，內(nèi)容一經(jīng)寫入以后，就不可能修改了，所以只可以寫入一次。這種是早期的產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)不可能使用了 3、 EPROM（可擦除可編程只讀存儲器），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。，用紫外線照射進行擦除，高壓編程寫入（

11、+21V或+12V） 4、 EEPROM（電信號可擦除可編程只讀存儲器），是通過電子擦除，價格很高，寫入時間很長，寫入很慢 5、 Flash ROM，是利用浮置柵上的電容存儲電荷來保存信息，因為浮置柵不會漏電，所以斷電后信息仍然可以保存。也由于其機構(gòu)簡單所以集成度可以做的很高，容量可以很大。Flash Rom寫入前需要用電進行擦除，而且擦除不同與EEPROM可以以byte（字節(jié)）為單位進行，F(xiàn)lash Rom只能以sector（扇區(qū)）為單位進行。不過其寫入時可以byte為單位。Flash Rom主要用于bios，U

12、盤，Mp3等需要大容量且斷電不丟數(shù)據(jù)的設(shè)備  舉個例子，手機軟件一般放在EEPROM中，我們打電話，有些最后撥打的號碼，暫時是存在SRAM中的，不是馬上寫入通話記錄（通話記錄保存在EEPROM中），因為當時有很重要工作（通話）要做，如果寫入，漫長的等待是讓用戶忍無可忍的。   注釋： 、我們通?？梢赃@樣認為，RAM是單片機的數(shù)據(jù)存儲器（這里的數(shù)據(jù)包括內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（用戶RAM區(qū)，可位尋址區(qū)和工作組寄存器）和特殊功能寄存器SFR），或是電腦的內(nèi)存和緩存，它們掉電后數(shù)據(jù)就消失了（非易失性存儲器除外，比如某些數(shù)字電位器就是非易失性的）。RO

13、M是單片機的程序存儲器，有些單片機可能還包括數(shù)據(jù)存儲器，這里的數(shù)據(jù)指的是要保存下來的數(shù)據(jù)，即單片機掉電后仍然存在的數(shù)據(jù)，比如采集到的最終信號數(shù)據(jù)等。而RAM這個數(shù)據(jù)存儲器只是在單片機運行時，起一個暫存數(shù)據(jù)的作用，比如對采集的數(shù)據(jù)做一些處理運算，這樣就產(chǎn)生中間量，而RAM這個數(shù)據(jù)存儲器就是來暫時存取中間量的，最終的結(jié)果要放到ROM的數(shù)據(jù)存儲器中 、ROM在正常工作狀態(tài)下只能從中讀取數(shù)據(jù)，不能快速的隨時修改或重新寫入數(shù)據(jù)。它的優(yōu)點是電路結(jié)構(gòu)簡單，而且在斷電以后數(shù)據(jù)不會丟失。缺點是只適用于存儲那些固定數(shù)據(jù)的場合。RAM與ROM的根本區(qū)別是RAM在正常工作狀態(tài)下就可以隨時向存儲器里寫入數(shù)據(jù)或

14、從中讀取數(shù)據(jù)CDRAM：CachedDRAM高速緩存存儲器 CVRAM：CachedVRAM高速緩存視頻存儲器 DDRRAM：Double-Date-Rate RAM雙倍速率存儲器 DRAM：DynamicRAM動態(tài)存儲器 EDRAM：EnhancedDRAM增強型動態(tài)存儲器 EDORAM：ExtendedDateOutRAM外擴充數(shù)據(jù)模式存儲器 EDOSRAM：ExtendedDateOutSRAM外擴充數(shù)據(jù)模式靜態(tài)存儲器 EDOVRAM：ExtendedDateOutVRAM外擴充數(shù)據(jù)模式視頻存儲器 

15、FPM：FastPageMode快速頁模式 FRAM：FerroelectricRAM鐵電體存儲器 SDRAM：SynchronousDRAM同步動態(tài)存儲器 SRAM：StaticRAM靜態(tài)存儲器 SVRAM：SynchronousVRAM同步視頻存儲器 3DRAM：3DIMESIONRAM3維視頻處理器專用存儲器 VRAM：VideoRAM視頻存儲器 WRAM：WindowsRAM視頻存儲器（圖形處理能力優(yōu)于VRAM） MDRAM：MultiBankDRAM多槽動態(tài)存儲器 SGRAM：SignalRAM

16、單口存儲器Flash存儲器   Flash存儲器又稱閃存，它結(jié)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(shù)據(jù)同時可以快速讀取數(shù)據(jù)（NVRAM的優(yōu)勢），U盤和MP3里用的就是這種存儲器。   在過去的20年里，嵌入式系統(tǒng)一直使用ROM（EPROM）作為它們的存儲設(shè)備，然而近年來Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系統(tǒng)中的地位，用作存儲Boot loader以及操作系統(tǒng)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NO

17、R Flash和NAND Flash兩種。Intel于1988年首先開發(fā)出NOR Flash技術(shù)，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統(tǒng)天下的局面。緊接著，1989年，東芝公司發(fā)表了NAND Flash結(jié)構(gòu)，強調(diào)降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盤一樣可以通過接口輕松升級。目前市面上的NOR FLASH主要來自Intel，AMD，F(xiàn)ujitsu和Toshiba，而生產(chǎn)NAND Flash的主要廠家有Toshiba和Samsung。    1、NOR Flash的讀取和我們常見

18、的SDRAM的讀取是一樣，用戶可以直接運行裝載在NOR Flash里面的代碼，這樣可以減少SRAM的容量從而節(jié)約了成本。NOR是現(xiàn)在市場上主要的非易失閃存技術(shù)，其特點是應(yīng)用簡單、無需專門的接口電路、傳輸效率高，它是屬于芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP, eXecute In Place），這樣應(yīng)用程序可以直接在（NOR型）Flash閃存內(nèi)運行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。在14MB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(nèi)部的每一個字節(jié)。NOR&

19、#160;Flash占據(jù)了容量為116MB閃存市場的大部分。   2、NAND Flash沒有采取內(nèi)存的隨機讀取技術(shù)，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(jié)，采用這種技術(shù)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(fā)板除了使用NAND Flash以外，還用一塊小的NOR Flash來運行啟動代碼。但是NAND結(jié)構(gòu)能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。    

20、許多業(yè)內(nèi)人士也搞不清楚NAND閃存技術(shù)相對于NOR技術(shù)的優(yōu)越之處，因為大多數(shù)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(shù)據(jù)存儲密度的理想解決方案。所以，一般小容量的用NOR Flash，因為其讀取速度快，多用來存儲操作系統(tǒng)等重要信息。而大容量的用NAND Flash，最常見的NAND Flash應(yīng)用是嵌入式系統(tǒng)采用的DOC（Disk On Chip）和我們通常用的"閃盤"，可以在線擦除。      1）性能比較  

21、; Flash閃存是非易失存儲器，可以對稱為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(nèi)進行，所以大多數(shù)情況下，在進行寫入操作之前必須先執(zhí)行擦除。   NAND器件執(zhí)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(nèi)所有的位都寫為1。     由于擦除NOR器件時是以64128KB的塊進行的，執(zhí)行一個寫入/擦除操作的時間為5s；與此相反，擦除NAND器件是以832KB的塊進行的，執(zhí)行相同的操作最多只需要4ms。執(zhí)行

22、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(tǒng)計表明，對于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于NOR的單元中進行。這樣，當選擇存儲解決方案時，設(shè)計師必須權(quán)衡以下的各項因素：   a、NOR的讀速度比NAND稍快一些；   b、NAND的寫入速度比NOR快很多；    c、NAND的4ms擦除速度遠比NOR的5s快；   d、大多數(shù)寫入操作需要先進行擦除操作；   e、NAND的擦除單元更小

23、，相應(yīng)的擦除電路更少。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(nèi)部的每一個字節(jié)。   NAND器件使用復(fù)雜的I/O口來串行地存取數(shù)據(jù)，各個產(chǎn)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(shù)據(jù)信息。   NAND讀和寫操作采用512字節(jié)的塊，這一點有點像硬盤管理此類操作，很自然地，基于NAND的存儲器就可以取代硬盤或其他塊設(shè)備。    3）容量和成本 NAND Flash的

24、單元尺寸幾乎是NOR器件的一半，由于生產(chǎn)過程更為簡單，NAND結(jié)構(gòu)可以在給定的模具尺寸內(nèi)提供更高的容量，也就相應(yīng)地降低了價格。 NOR占據(jù)了容量為116MB閃存市場的大部分，而NAND只是用在8128MB的產(chǎn)品當中，這也說明NOR主要應(yīng)用在代碼存儲介質(zhì)中，NAND適合于數(shù)據(jù)存儲，在Compact Flash、Secure Digital、PC Cards和MMC存儲卡市場上所占份額最大。    4）可靠性和耐用性   采用Flash介質(zhì)時一個需要重點考慮的問題是可靠性，對于需要擴展MT

25、BF的系統(tǒng)來說，F(xiàn)lash是非常合適的存儲方案，可以從壽命（耐用性）、位交換和壞塊處理三個方面來比較NOR和NAND的可靠性。    a、壽命（耐用性）   在NAND閃存中每個塊的最大擦寫次數(shù)是一百萬次，而NOR的擦寫次數(shù)是十萬次，NAND存儲器除了具有10比1的塊擦除周期優(yōu)勢。   典型的NAND塊尺寸要比NOR器件小8倍，每個NAND存儲器塊在給定的時間內(nèi)的刪除次數(shù)要少一些。    b、位交換   所有Flash器件都受

26、位交換現(xiàn)象的困擾。在某些情況下（很少見，NAND發(fā)生的次數(shù)要比NOR多），一個比特（bit）位會發(fā)生反轉(zhuǎn)或被報告反轉(zhuǎn)了。一位的變化可能不很明顯，但是如果發(fā)生在一個關(guān)鍵文件上，這個小小的故障可能導(dǎo)致系統(tǒng)停機。如果只是報告有問題，多讀幾次就可能解決了。當然，如果這個位真的改變了，就必須采用錯誤探測/錯誤更正（EDC/ECC）算法。位反轉(zhuǎn)的問題更多見于NAND閃存，NAND的供應(yīng)商建議使用NAND閃存的時候，同時使用EDC/ECC算法。這個問題對于用NAND存儲多媒體信息時倒不是致命的。當然，如果用本地存儲設(shè)備來存儲操作系統(tǒng)、配置文件或其他敏感信息時，必須使用EDC/ECC系統(tǒng)以確?？煽啃?。

27、0;   c、壞塊處理   NAND器件中的壞塊是隨機分布的。以前也曾有過消除壞塊的努力，但發(fā)現(xiàn)成品率太低，代價太高，根本不劃算。   NAND器件需要對介質(zhì)進行初始化掃描以發(fā)現(xiàn)壞塊，并將壞塊標記為不可用。在已制成的器件中，如果通過可靠的方法不能進行這項處理，將導(dǎo)致高故障率。    5）易于使用   可以非常直接地使用基于NOR的閃存，可以像其他存儲器那樣連接，并可以在上面直接運行代碼。   由于需要I/O

28、接口，NAND要復(fù)雜得多。各種NAND器件的存取方法因廠家而異。   在使用NAND器件時，必須先寫入驅(qū)動程序，才能繼續(xù)執(zhí)行其他操作。向NAND器件寫入信息需要相當?shù)募记?，因為設(shè)計師絕不能向壞塊寫入，這就意味著在NAND器件上自始至終都必須進行虛擬映射。    6）軟件支持   當討論軟件支持的時候，應(yīng)該區(qū)別基本的讀/寫/擦操作和高一級的用于磁盤仿真和閃存管理算法的軟件，包括性能優(yōu)化。在NOR器件上運行代碼不需要任何的軟件支持，在NAND器件上進行同樣操作時，通常需要驅(qū)動程序，也就是內(nèi)存技術(shù)驅(qū)動

29、程序（MTD），NAND和NOR器件在進行寫入和擦除操作時都需要MTD。   使用NOR器件時所需要的MTD要相對少一些，許多廠商都提供用于NOR器件的更高級軟件，這其中包括M-System的TrueFFS驅(qū)動，該驅(qū)動被WindRiverSystem、Microsoft、QNXSoftwareSystem、Symbian和Intel等廠商所采用。   驅(qū)動還用于對DiskOnChip產(chǎn)品進行仿真和NAND閃存的管理，包括糾錯、壞塊處理和損耗平衡。    NOR Flash的主要供應(yīng)商是

30、INTEL、MICRO等廠商，曾經(jīng)是Flash的主流產(chǎn)品，但現(xiàn)在被NAND Flash擠的比較難受。它的優(yōu)點是可以直接從Flash中運行程序，但是工藝復(fù)雜，價格比較貴。   NAND Flash的主要供應(yīng)商是SAMSUNG和東芝，在U盤、各種存儲卡、MP3播放器里面的都是這種Flash，由于工藝上的不同，它比NOR Flash擁有更大存儲容量，而且便宜。但也有缺點，就是無法尋址直接運行程序，只能存儲數(shù)據(jù)。另外NAND Flash非常容易出現(xiàn)壞區(qū)，所以需要有校驗的算法。   在掌上電腦里要使用NA

31、ND Flash存儲數(shù)據(jù)和程序，但是必須有NOR Flash來啟動。除了SAMSUNG處理器，其他用在掌上電腦的主流處理器還不支持直接由NAND Flash啟動程序。因此，必須先用一片小的NOR Flash啟動機器，然后再把OS等軟件從NAND Flash載入SDRAM中運行才行，挺麻煩的。 外存儲器外儲存器是指除計算機內(nèi)存及CPU緩存以外的儲存器，此類儲存器一般斷電后仍然能保存數(shù)據(jù)。常見的外儲存器有硬盤、軟盤、光盤、U盤等。 存儲器的種類很多，按其用途可分為主存儲器和輔助存儲器，主存儲器又稱內(nèi)存儲器（簡稱內(nèi)存），輔助存儲器又稱外存儲

32、器（簡稱外存）。外存通常是磁性介質(zhì)或光盤，像硬盤，軟盤，磁帶，CD等，能長期保存信息，并且不依賴于電來保存信息，但是由機械部件帶動，速度與CPU相比就顯得慢的多。 外部存儲器 軟盤、硬盤、光盤、U盤都是外部存儲器。 從馮.諾依曼的存儲程序工作原理及計算機的組成來說，計算機分為運算器、控制器、存儲器和輸入/輸出設(shè)備，這里的存儲器就是指內(nèi)存，而硬盤屬于輸入/輸出設(shè)備。 CPU運算所需要的程序代碼和數(shù)據(jù)來自于內(nèi)存，內(nèi)存中的東西則來自于硬盤。所以硬盤并不直接與CPU打交道。 硬盤相對于內(nèi)存來說就是外部存儲器。 存儲器是用來存儲器數(shù)據(jù)的,內(nèi)存有告訴緩存和內(nèi)存,計算機內(nèi)部存儲,外存就是類似U盤的外部存儲,內(nèi)存儲器 速度快 價格貴，容量小，斷電 后內(nèi)存內(nèi)數(shù)據(jù)會丟失。 外存儲器 單位價格低，容量大, 速度慢, 斷電后數(shù)據(jù)不會丟失。 性能指標 硬盤的基本性能指標: 容量通常所說的容量是指硬盤的總?cè)萘?，一般硬盤廠商定義的單位1GB=1000MB,而系統(tǒng)定義的1GB=1024MB,所以會出現(xiàn)硬盤上的標稱值小于格式化容量的情況,這算業(yè)界慣例, 所以會出現(xiàn)硬盤上的標稱值小于格式化容量的情況,這算業(yè)界慣例, 屬