ROM-RAM-Flash等存储设备总结

ROM-RAM-Flash等存储设备 ------------------------------------------------------------------------------------------------ ROM-RAM-Flash等存储设备总结 【SOC】存储设备 ROM、RAM、Flash_memory的区别 存储器 特点 中文名称 电源关闭数据是否保留 主要分类 速度RAMRandom Access Memory:随机存取器否SRAM(静态随机存储器)和DRAM(动态随机存储器)较快Flash MemoryFLASH存储器又称闪存是NOR Flash和NAND Flash型ROMRead Only Memory:只读存储器是PROM、EPROM、E2PROM较慢 ROM:READ ONLY MEMORY，常用的硬盘存储器件，系统停电后依然保持数据; FLASH:从EEPROM进化而来，属于非易失存储器，早期的EEPROM可以电子可擦除编程，但速度慢，而FLASH对此进行了改进，可以快速地擦写，也正因为快速擦写的操作非常类似于照相中的按快门操作，所以命名为”FLASH“。 NOR FLASH:NOR一般只用来存储少量的代码;NOR主要应用在代码存储介质中。NOR的特点是应用简单、无需专门的接口电路、传输效率高，它是属于芯片内执行 (XIP, eXecute In Place)，这样应用程—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 序可以直接在(NOR型)flash闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中。 NAND FLASH:NAND读和写操作采用512字节的块，这一点有点像硬盘管理此类操作，很自然地，基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。 RAM:RANDOM ACCESS MEMORY，常用作内存器件，读写速度快于ROM，系统停电后，数据消失; SRAM:静态RAM，常用作高速缓存器件，读写速度快于DRAM，供电状态，不需要刷新，因为SRAM使用了场效应管; DRAM:动态RAM，所谓“动态”，即当DRAM在供电状态，也需要不断刷新DRAM，对电容重新充电，才可以保持数据; DDRAM:一种更为快速的SDRAM; ROM 不同ROM 特点Mask ROMPROM 出厂并未写入数据，由用户编程一次性写入数据EPROM通过紫外光的照射，擦掉原先的程序。芯片可重复写入E2PROM通过加电擦出原数据，通过高压脉冲可以写入数据。使用方便但价格较高，而且写入时间较长，写入较慢Flash ROM结构简单、控制灵活、编程可靠、加电擦写快捷的优点、而且集成度可以做得很高，它综合了:不会断电丢失(NVRAM)，快速读取，点可擦写编程(E2PROM)写入次数一次性由厂家写入数据，用户无法修改 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 产品实例Intel的28系列、Winbond公司的W2U盘(NAND Flash) 7-29系列及AMD 公司的29系列等 Flash ROM 存储器 特点NOR FlashNAND Flash 1、NOR Flash的读速度比NAND Flash的读速度稍快一些; 2、NAND Flash的写入速度比NOR Flash快很多; 性能比较3、NAND Flash的4ms擦出速度远比NOR Flash的5s快。大多数写入操作需要先进行擦除操作。 4、NAND Flash的随机读取能力差，适合大量数据的连续读写。 1、NOR Flash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节。NAND Flash地址、数据和命令共用8位总线(Samsung公司某些新的NAND Flash有16位总线)，每次读写都要使用复杂的I/O接口串行地存储数据，8个引脚用来传送控制、地址和资料信息。 2、NAND Flash读和写操作采用512B的块，有点像硬盘管理操作。因此基于NAND Flash结构可以取代硬盘或其他设备。 1、NAND Flash的单元尺寸几乎是NOR Flash的一半，由于生产过程更为简单，NAND Flash结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量，也相应地降低了价格。 容量和成本2、NOR Flash容量一般较小，通常在1MB~8MB之间。而NAND Flash只是用在8MB以上的产品当中，这也说明了NOR Flash—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 主要应用在代码存储介质中，NAND Flash适用于资料存储。NAND Flash在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场所占份额最大。 寿命(耐用性) 位交换NAND Flash中每个块最大擦写次数是一百万次，而NOR Flash的读写次数是十万次。典型的NAND Flash块尺寸要比NOR型闪存小8倍。NAND Flash发生的次数要比NOR Flash多 Flash Memory器件都受位交换现象的困扰。 NAND Flash中坏块是随机分布的。以前也曾有过消除坏块的努力，但发现成品率太低，代价太高，根本不划算。NAND Flash需要对介质进行初始化扫描以发现坏块，并将坏块标记为不可用。在已制成的器件中，如果通过可靠的不能进行这项处理，将导致高故障率。接口差别可靠性和耐用性块坏处理 易用性可以非常直接地使用NOR Flash，可以像其他内存那样连接，并可以在上面直接运行代码。 由于需要I/O接口，NAND Flash要复杂得多。各种NAND的存储方法因厂家而异。 不需要任何的软件支持 用于数据可靠性较高的代码存储、通信产品、网络处理等领域，NOR Flash也被称为代码闪存(Code Flash)需要驱动程序，也包括内存技术驱动程序(MTD)用于对存储容量要求较高的MP3、存储卡、U盘等领域。正是如此，NAND Flash也被称为数据闪存(Data Flash)—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 软件支持市场定位 FLASH存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程(EEPROM)的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据(NVRAM的优势)，U盘和MP3里用的就是这种存储器。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ROM(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)。 NOR Flash的读取和常见的SDRAM读取是一样，用户可以直接运行装载在NOR FLASH里面的代码，这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。 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，而大容量的用NAND FLASH，最常见的NAND FLASH应用是嵌入式系统采用的DOC(Disk On Chip)和我们通常用的“闪盘”，可以在线擦除。 eMMC = NAND Flash+控制器+标准封装接口，大容量存储设备;MMC:multimedia card，一种SPI和MMC模式通讯的接口协议。SD—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 卡的技术是基于Multimedia Card(MMC)格式上发展而来，SD卡与MMC卡保持着向上兼容;SD卡接口除了保留MMC卡的7针外，还在两边加多了2针，作为数据线。SD卡结合了SanDisk快闪记忆卡控制与MLC(Multilevel Cell)技术和Toshiba(东 芝)NAND技术，通过9针的接口界面与专门的驱动器相连接，不需要额外的电源来保持其上记忆的信息。microSD(在被安全数字卡协会认可以前称为Trans-Flash)。 固态硬盘的存储介质分为两种，一种是采用闪存(FLASH芯片)作为存储介质，这也是通常所说的SSD;另外一种是采用DRAM作为存储介质，需要独立电源来保护数据安全，DRAM固态硬盘属于比较非主流的设备。 SSD除了主控芯片和缓存芯片以外，PCB板上其余的大部分位置都是NAND Flash闪存芯片了。NAND Flash闪存芯片又分为SLC(单层单元)、MLC(多层单元)以及TLC(三层单元)NAND闪存。SLC有10万次的写入寿命，成本较低的MLC，写入寿命仅有1万次，而廉价的TLC闪存则更是只有可怜的500-1000次。 RAM 不同SRAM 特点 全称 存储速度 成本 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 技术 SDRAM，即同步的DRAM，即数据的读写需要时钟来同步 RAM有两大类，一种称为静态RAM(Static RAM/SRAM)，SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，但是它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲。另一种称为动态RAM(Dynamic RAM/DRAM)，DRAM保留数据的时间很短，速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。 DRAM分为很多种，常见的主要有FPRAM、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，这里介绍其中的一种DDR RAM。DDR RAM(Date-Rate RAM)也称作DDR SDRAM，这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的，不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据，这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前电脑中用得最多的内存，而且它有着成本优势，事实上击败了Intel的另外一种内存标准,Rambus DRAM。在很多高端的显卡上，也配备了高速DDR RAM来提高带宽，这可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)，同步动态随机存取存储器，同步是指Memory工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准;动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失;随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ SDRAM从发展到现在已经经历了四代，分别是:第一代SDR SDRAM，第二代DDR SDRAM，第三代DDR2 SDRAM，第四代DDR3 SDRAM.(显卡上的DDR已经发展到DDR5)。 计算机系统的存储器被组织城一个金字塔的层次结构。 自上而下为:CPU内部寄存器、芯片内部高速缓存(cache)、芯片外部高速缓存(SRAM、SDRAM、DRAM)、主存储器(FLASH、EEPROM)、外部存储器(磁盘、光盘、CF卡、SD卡)和远程二级存储器(分布式文件系统、WEB服务器)，6个层次的结构。 上述设备从上而下，依次速度更慢、容量更大、访问频率更小，造价更便宜。SRAMStatic RAM，静态随机存储器较快较高DRAMDynamic RAM，动态随机存储器较慢较低双倍预取技术DDRAM，也称DDR，采用差分方式技术，DDRAM比SDRAM多一倍的传输速率和内存宽度。DDRAM(基于SDRAM)Double Data Rate SDRAM，双倍速率同步动态随机存储器 ——————————————————————————————————————