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ROM、RAM、DRAM、SRAM和FLASH的差异

ROM和RAM指的都是半导体存储器,ROM是Read Only Memory的缩写,RAM是Random Access Memory的缩写。ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据,而R

  ROMRAM指的都是半导体存储器,ROM是Read Only Memory的缩写,RAM是Random Access Memory的缩写。

  ROM在体系中止供电的时分依然能够坚持数据,而RAM一般都是在掉电之后就丢掉数据,典型的RAM便是计算机的内存。

  RAM

  有两大类,一种称为静态RAM(StaticRAM/SRAM),SRAM速度十分快,是现在读写最快的存储设备了,可是它也十分贵重,所以只在要求很严苛的当地运用,比方CPU的一级缓冲,二级缓冲。另一种称为动态RAM(Dynamic RAM/DRAM),DRAM保存数据的时刻很短,速度也比SRAM慢,不过它仍是比任何的ROM都要快,但从价格上来说DRAM比较SRAM要廉价许多,计算机内存便是DRAM的。 DRAM分为许多种,常见的首要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等,这儿介绍其间的一种DDR RAM。

  DDR RAM(Date-Rate RAM)也称作DDR SDRAM,这种改进型的RAM和SDRAM是底子相同的,不同之处在于它能够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。这是现在电脑中用得最多的内存,并且它有着本钱优势,事实上打败了Intel的别的一种内存规范-Rambus DRAM。在许多高端的显卡上,也装备了高速DDR RAM来进步带宽,这能够大幅度进步3D加速卡的像素烘托才干。

  内存作业原理:

  内存是用来寄存其时正在运用的(即履行中)的数据和程序,咱们往常所说到的计算机的内存指的是动态内存(即DRAM),动态内存中所谓的"动态",指的是当咱们将数据写入DRAM后,经过一段时刻,数据会丢掉,因而需求一个额外设电路进行内存改写操作。详细的作业进程是这样的:一个DRAM的存储单元存储的是0仍是1取决于电容是否有电荷,有电荷代表1,无电荷代表0。但时刻一长,代表1的电容会放电,代表0的电容会吸收电荷,这便是数据丢掉的原因;改写操作定时对电容进行检查,若电量大于满电量的1/2,则以为其代表1,并把电容充满电;若电量小于1/2,则以为其代表0,并把电容放电,藉此来坚持数据的连续性。

  ROM

  也有许多种,PROM是可编程的ROM,PROM和EPROM(可擦除可编程ROM)两者差异是,PROM是一次性的,也便是软件灌入后,就无法修改了,这种是前期的产品,现在现已不行能运用了,而EPROM是经过紫外光的照耀擦出原先的程序,是一种通用的存储器。别的一种EEPROM是经过电子擦出,价格很高,写入时刻很长,写入很慢。

  举个比方,手机软件一般放在EEPROM中,咱们打电话,有些最终拨打的号码,暂时是存在SRAM中的,不是立刻写入经过记载(通话记载保存在EEPROM中),因为其时有很重要作业(通话)要做,假如写入,绵长的等候是让用户深恶痛绝的。

  DRAM

  运用MOS管的栅电容上的电荷来存储信息,一旦掉电信息会悉数的丢掉,因为栅极会漏电,所以每隔必定的时刻就需求一个改写组织给这些栅电容弥补电荷,并且每读出一次数据之后也需求弥补电荷,这个就叫动态改写,所以称其为动态随机存储器。因为它只运用一个MOS管来存信息,所以集成度能够很高,容量能够做的很大。SDRAM比它多了一个与CPU时钟同步。

  SRAM

  运用寄存器来存储信息,所以一旦掉电,材料就会悉数丢掉,只需供电,它的材料就会一向存在,不需求动态改写,所以叫静态随机存储器。

  以上首要用于体系内存储器,容量大,不需求断电后仍保存数据的。

  PSRAM

  PSRAM ,假静态随机存储器。具有一个单晶体管的DRAM贮存格,与传统具有六个晶体管的SRAM贮存格或是四个晶体管与two-load resistor SRAM贮存格大不相同,但它具有类似SRAM的安稳接口,内部的DRAM架构给予PSRAM一些比low-power 6TSRAM优异的利益,例如体积更为轻盈,价格更具竞争力。现在在全体SRAM商场中,有90%的制造商都在出产PSRAM组件。在曩昔两年,商场上重要的SRAM/PSRAM供货商有Samsung、Cypress、Renesas、Micron与Toshiba等。

  底子原理:PSRAM便是伪SRAM,内部的内存颗粒跟SDRAM的颗粒类似,但外部的接口跟SRAM类似,不需求SDRAM那样杂乱的操控器和改写机制,PSRAM的接口跟SRAM的接口是相同的。

  PSRAM容量有8Mbit,16Mbit,32Mbit等等,容量没有SDRAM那样密度高,但肯定是比SRAM的容量要高许多的,速度支撑突发方式,并不是很慢,Hynix,Coremagic, WINBOND .MICRON. CY等厂家都有供给,价格只比相同容量的SDRAM稍贵一点点,比SRAM廉价许多。

  PSRAM首要运用于手机,电子词典,掌上电脑,PDA,PMP.MP3/4,GPS接收器等消费电子产品与SRAM(选用6T的技能)比较,PSRAM选用的是1T+1C的技能,所以在体积上更小,一起,PSRAM的I/O接口与SRAM相同.在容量上,现在有4MB,8MB,16MB,32MB,64MB和128MB。比较于SDRAM,PSRAM的功耗要低许多。所以关于要求有必定缓存容量的许多便携式产品是一个抱负的挑选。

  FLASH

  存储器又称闪存,它结合了ROM和RAM的利益,不只具有电子可擦除可编程(EEPROM)的功能,还不会断电丢掉数据一起能够快速读取数据(NVRAM的优势),U盘和MP3里用的便是这种存储器。在曩昔的20年里,嵌入式体系一向运用ROM(EPROM)作为它们的存储设备,可是近年来Flash全面替代了ROM(EPROM)在嵌入式体系中的位置,用作存储Bootloader以及操作体系或许程序代码或许直接当硬盘运用(U盘)。

  Flash ROM

  是运用浮置栅上的电容存储电荷来保存信息,因为浮置栅不会漏电,所以断电后信息依然能够保存。也因为其组织简略所以集成度能够做的很高,容量能够很大。Flash rom写入前需求用电进行擦除,并且擦除不同与EEPROM能够以byte(字节)为单位进行,flash rom只能以sector(扇区)为单位进行。不过其写入时能够byte为单位。flash rom首要用于bios,U盘,Mp3等需求大容量且断电不丢数据的设备。

  现在Flash首要有两种NOR Flash和NADN Flash。NOR Flash的读取和咱们常见的SDRAM的读取是相同,用户能够直接运转装载在NOR FLASH里边的代码,这样能够削减SRAM的容量然后节省了本钱。

  NAND Flash没有采纳内存的随机读取技能,它的读取是以一次读取一块的方式来进行的,一般是一次读取512个字节,选用这种技能的Flash比较廉价。用户不能直接运转NAND Flash上的代码,因而许多运用NAND Flash的开发板除了运用NAND Flah以外,还作上了一块小的NOR Flash来运转发动代码。 一般小容量的用NOR Flash,因为其读取速度快,多用来存储操作体系等重要信息,而大容量的用NAND FLASH,最常见的NAND FLASH运用是嵌入式体系选用的DOC(Disk On Chip)和咱们一般用的"闪盘",能够在线擦除。现在市面上的FLASH 首要来自Intel,AMD,Fujitsu和Toshiba,而出产NAND Flash的首要厂家有Samsung和Toshiba。

  NAND Flash和NOR Flash的比较

  NOR和NAND是现在商场上两种首要的非易失闪存技能。Intel于1988年首先开宣布NOR flash技能,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM统一天下的局势。紧接着,1989年,东芝公司宣布了NAND flash结构,着重下降每比特的本钱,更高的功能,并且象磁盘相同能够经过接口轻松升级。可是经过了十多年之后,依然有适当多的硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。象"flash存储器"常常能够与相"NOR存储器"交流运用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技能相关于NOR技能的优胜之处,因为大多数情况下闪存仅仅用来存储少数的代码,这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的抱负处理计划。

  NOR是现在商场上首要的非易失闪存技能。NOR一般只用来存储少数的代码;NOR首要运用在代码存储介质中。NOR的特点是运用简略、无需专门的接口电路、传输效率高,它是归于芯片内履行(XIP, eXecute In Place),这样运用程序能够直接在(NOR型)flash闪存内运转,不用再把代码读到体系RAM中。在1~4MB的小容量时具有很高的本钱效益,可是很低的写入和擦除速度大大影响了它的功能。NOR flash带有SRAM接口,有满足的地址引脚来寻址,能够很简单地存取其内部的每一个字节。NOR flash占有了容量为1~16MB闪存商场的大部分。

  NAND结构能供给极高的单元密度,能够到达高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。运用NAND的困难在于flash的办理和需求特别的体系接口。

  1、功能比较:

  flash闪存对错易失存储器,能够对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器材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有必要先履行擦除。NAND器材履行擦除操作是十分简略的,而NOR则要求在进行擦除前先要将方针块内一切的位都写为1。

  因为擦除NOR器材时是以64~128KB的块进行的,履行一个写入/擦除操作的时刻为5s,与此相反,擦除NAND器材是以8~32KB的块进行的,履行相同的操作最多只需求4ms。履行擦除时块尺度的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的功能距离,计算标明,关于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时),更多的擦除操作有必要在根据NOR的单元中进行。这样,当挑选存储处理计划时,设计师有必要权衡以下的各项要素:

  ● NOR的读速度比NAND稍快一些。

  ● NAND的写入速度比NOR快许多。

  ● NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。

  ● 大多数写入操作需求先进行擦除操作。

  ● NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。

  (注:NOR FLASH SECTOR擦除时刻视品牌、巨细不同而不同,比方,4M FLASH,有的SECTOR擦除时刻为60ms,而有的需求最大6s。)

  2、接口不同:

  NOR flash带有SRAM接口,有满足的地址引脚来寻址,能够很简单地存取其内部的每一个字节。

  NAND器材运用杂乱的I/O口来串行地存取数据,各个产品或厂商的办法或许各不相同。8个引脚用来传送操控、地址和数据信息。

  NAND读和写操作选用512字节的块,这一点有点像硬盘办理此类操作,很自然地,根据NAND的存储器就能够替代硬盘或其他块设备。

  3、容量和本钱:

  NAND flash的单元尺度几乎是NOR器材的一半,因为出产进程更为简略,NAND结构能够在给定的模具尺度内供给更高的容量,也就相应地下降了价格。

  NOR flash占有了容量为1~16MB闪存商场的大部分,而NAND flash仅仅用在8~128MB的产品傍边,这也阐明NOR首要运用在代码存储介质中,NAND适合于数据存储,NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡商场上所占比例最大。

  4、牢靠性和耐用性:

  选用flahs介质时一个需求要点考虑的问题是牢靠性。关于需求扩展MTBF的体系来说,Flash是十分适宜的存储计划。能够从寿数(耐用性)、位交流和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的牢靠性。

  A) 寿数(耐用性)

  在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势,典型的NAND块尺度要比NOR器材小8倍,每个NAND存储器块在给定的时刻内的删去次数要少一些。

  B) 位交流

  一切flash器材都受位交流现象的困扰。在某些情况下(很少见,NAND产生的次数要比NOR多),一个比特(bit)位会产生回转或被陈述回转了。一位的改变或许不很显着,可是假如产生在一个要害文件上,这个小小的毛病或许导致体系停机。

  假如仅仅陈述有问题,多读几回就或许处理了。当然,假如这个位真的改变了,就有必要选用过错勘探/过错更正(EDC/ECC)算法。位回转的问题更多见于NAND闪存,NAND的供给商主张运用NAND闪存的时分,一起运用EDC/ECC算法。这个问题关于用NAND存储多媒体信息时倒不是丧命的。当然,假如用本地存储设备来存储操作体系、配置文件或其他灵敏信息时,有必要运用EDC/ECC体系以保证牢靠性。

  C) 坏块处理

  NAND器材中的坏块是随机散布的。曾经也曾有过消除坏块的尽力,但发现成品率太低,价值太高,底子不划算。NAND器材需求对介质进行初始化扫描以发现坏块,并将坏块标记为不行用。在已制成的器材中,假如经过牢靠的办法不能进行这项处理,将导致高毛病率。

  5、易于运用:

  能够十分直接地运用根据NOR的闪存,能够像其他存储器那样衔接,并能够在上面直接运转代码。

  因为需求I/O接口,NAND要杂乱得多。各种NAND器材的存取办法因厂家而异。

  在运用NAND器材时,有必要先写入驱动程序,才干持续履行其他操作。向NAND器材写入信息需求适当的技巧,因为设计师绝不能向坏块写入,这就意味着在NAND器材上从头到尾都有必要进行虚拟映射。

  6、软件支撑:

  当评论软件支撑的时分,应该差异底子的读/写/擦操作和高一级的用于磁盘仿真和闪存办理算法的软件,包含功能优化。在NOR器材上运转代码不需求任何的软件支撑,在NAND器材进步行相同操作时,一般需求驱动程序,也便是内存技能驱动程序(MTD),NAND和NOR器材在进行写入和擦除操作时都需求MTD。运用NOR器材时所需求的MTD要相对少一些,许多厂商都供给用于NOR器材的更高档软件,这其间包含M-System的TrueFFS驱动,该驱动被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所选用。驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的办理,包含纠错、坏块处理和损耗平衡。

  NOR FLASH的首要供给商是INTEL ,MICRO等厂商,曾经是FLASH的干流产品,但现在被NAND FLASH挤的比较难过。它的长处是可 以直接从FLASH中运转程序,可是工艺杂乱,价格比较贵。

  NAND FLASH的首要供给商是SAMSUNG和东芝,在U盘、各种存储卡、MP3播放器里边的都是这种FLASH,因为工艺上的不同,它比NOR FLASH具有更大存储容量,并且廉价。但也有缺点,便是无法寻址直接运转程序,只能存储数据。别的NAND FLASH十分简单呈现坏区,所以需求有校验的算法。

  在掌上电脑里要运用NAND FLASH 存储数据和程序,可是有必要有NOR FLASH来发动。除了SAMSUNG处理器,其他用在掌上电脑的干流处理器还不支撑直接由NAND FLASH 发动程序。因而,有必要先用一片小的NOR FLASH 发动机器,在把OS等软件从NAND FLASH 载入SDRAM中运转才行,挺费事的。

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