NOR和NAND flash差別,RAM 和ROM差別

ROM是Read Only Memory的縮寫。

RAM是Random Access Memory的縮寫。典型的RAM就是計算機的記憶體。 

RAM有兩大類，一種稱為靜态RAM（Static RAM/SRAM），SRAM速度非常快，是目前讀寫最快的儲存設備了，但是它也非常昂貴，是以隻在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一級緩沖，二級緩沖。另一種稱為動态RAM（Dynamic RAM/DRAM），DRAM保留資料的時間很短，速度也比SRAM慢，不過它還是比任何的ROM都要快，但從價格上來說DRAM相比SRAM要便宜很多，計算機記憶體就是DRAM的。

DRAM分為很多種，常見的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等。

ROM也有很多種，PROM是可程式設計的ROM，PROM和EPROM（可擦除可程式設計ROM）兩者差別是，PROM是一次性的，也就是軟體灌入後，就無法修改了，這種是早期的産品，現在已經不使用了，而EPROM是通過紫外光的照射擦出原先的程式，是一種通用的存儲器。另外一種EEPROM是通過電子擦除，價格很高，寫入時間很長，寫入很慢。

舉個例子，手機軟體一般放在EEPROM中，我們打電話，有些最後撥打的号碼，暫時是存在SRAM中的，不是馬上寫入通過記錄（通話記錄儲存在EEPROM中），因為當時有很重要工作（通話）要做，如果寫入，漫長的等待是讓使用者忍無可忍的。

FLASH存儲器又稱閃存，它結合了ROM和RAM的長處，不僅具備電子可擦除可程式設計（EEPROM）的性能，還不會斷電丢失資料同時可以快速讀取資料（NVRAM的優勢），U盤和MP3裡用的就是這種存儲器。在過去的20年裡，嵌入式系統一直使用ROM（EPROM）作為它們的儲存設備，然而近年來Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系統中的地位，用作存儲Bootloader以及作業系統或者程式代碼或者直接當硬碟使用（U盤）。

NAND Flash和NOR Flash的比較

NOR和NAND是現在市場上兩種主要的非易失閃存技術。Intel于1988年首先開發出NOR flash技術，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統天下的局面。緊接着，1989年，東芝公司發表了NAND flash結構，強調降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盤一樣可以通過接口輕松更新。但是經過了十多年之後，仍然有相當多的硬體工程師分不清NOR和NAND閃存。

　　相"flash存儲器"經常可以與相"NOR存儲器"互換使用。許多業内人士也搞不清楚NAND閃存技術相對于NOR技術的優越之處，因為大多數情況下閃存隻是用來存儲少量的代碼，這時NOR閃存更适合一些。而NAND則是高資料存儲密度的理想解決方案。

NOR是現在市場上主要的非易失閃存技術。NOR一般隻用來存儲少量的代碼；NOR主要應用在代碼存儲媒體中。NOR的特點是應用簡單、無需專門的接口電路、傳輸效率高，它是屬于晶片内執行(XIP, eXecute In Place)，這樣應用程式可以直接在（NOR型）flash閃存内運作，不必再把代碼讀到系統RAM中。在1～4MB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，有足夠的位址引腳來尋址，可以很容易地存取其内部的每一個位元組。NOR flash占據了容量為1～16MB閃存市場的大部分。

　　NAND結構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。應用NAND的困難在于flash的管理和需要特殊的系統接口。

1、性能比較:

　　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程式設計。任何flash器件的寫入操作隻能在空或已擦除的單元内進行，是以大多數情況下，在進行寫入操作之前必須先執行擦除。NAND器件執行擦除操作是十分簡單的，而NOR則要求在進行擦除前先要将目标塊内所有的位都寫為1。

　　由于擦除NOR器件時是以64～128KB的塊進行的，執行一個寫入/擦除操作的時間為5s，與此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的塊進行的，執行相同的操作最多隻需要4ms。

　　執行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，統計表明，對于給定的一套寫入操作(尤其是更新小檔案時)，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，設計師必須權衡以下的各項因素：

　　● NOR的讀速度比NAND稍快一些。

　　● NAND的寫入速度比NOR快很多。

　　● NAND的4ms擦除速度遠比NOR的5s快。

　　● 大多數寫入操作需要先進行擦除操作。

　　● NAND的擦除單元更小，相應的擦除電路更少。

(注：NOR FLASH SECTOR擦除時間視品牌、大小不同而不同，比如，4M FLASH，有的SECTOR擦除時間為60ms，而有的需要最大6s。)

2、接口差别:

　　NOR flash帶有SRAM接口，有足夠的位址引腳來尋址，可以很容易地存取其内部的每一個位元組。

　　NAND器件使用複雜的I/O口來串行地存取資料，各個産品或廠商的方法可能各不相同。8個引腳用來傳送控制、位址和資料資訊。

　　NAND讀和寫操作采用512位元組的塊，這一點有點像硬碟管理此類操作，很自然地，基于NAND的存儲器就可以取代硬碟或其他塊裝置。

3、容量和成本:

　　NAND flash的單元尺寸幾乎是NOR器件的一半，由于生産過程更為簡單，NAND結構可以在給定的模具尺寸内提供更高的容量，也就相應地降低了價格。

　　NOR flash占據了容量為1～16MB閃存市場的大部分，而NAND flash隻是用在8～128MB的産品當中，這也說明NOR主要應用在代碼存儲媒體中，NAND适合于資料存儲，NAND在CompactFlash、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flahs媒體時一個需要重點考慮的問題是可靠性。對于需要擴充MTBF的系統來說，Flash是非常合适的存儲方案。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是一百萬次，而NOR的擦寫次數是十萬次。NAND存儲器除了具有10比1的塊擦除周期優勢，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内的删除次數要少一些。

　　B) 位交換

　　所有flash器件都受位交換現象的困擾。在某些情況下(很少見，NAND發生的次數要比NOR多)，一個比特(bit)位會發生反轉或被報告反轉了。

　　一位的變化可能不很明顯，但是如果發生在一個關鍵檔案上，這個小小的故障可能導緻系統停機。如果隻是報告有問題，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。位反轉的問題更多見于NAND閃存，NAND的供應商建議使用NAND閃存的時候，同時使用EDC/ECC算法。

　　這個問題對于用NAND存儲多媒體資訊時倒不是緻命的。當然，如果用本地儲存設備來存儲作業系統、配置檔案或其他敏感資訊時，必須使用EDC/ECC系統以確定可靠性。

　　C) 壞塊處理

　　NAND器件中的壞塊是随機分布的。以前也曾有過消除壞塊的努力，但發現成品率太低，代價太高，根本不劃算。

　　NAND器件需要對媒體進行初始化掃描以發現壞塊，并将壞塊标記為不可用。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，将導緻高故障率。

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配接，并可以在上面直接運作代碼。

　　由于需要I/O接口，NAND要複雜得多。各種NAND器件的存取方法因廠家而異。

　　在使用NAND器件時，必須先寫入驅動程式，才能繼續執行其他操作。向NAND器件寫入資訊需要相當的技巧，因為設計師絕不能向壞塊寫入，這就意味着在NAND器件上自始至終都必須進行虛拟映射。

6、軟體支援:

　　當讨論軟體支援的時候，應該差別基本的讀/寫/擦操作和高一級的用于磁盤仿真和閃存管理算法的軟體,包括性能優化。

　　在NOR器件上運作代碼不需要任何的軟體支援，在NAND器件上進行同樣操作時，通常需要驅動程式，也就是記憶體技術驅動程式(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器件的更進階軟體，這其中包括M-System的TrueFFS驅動，該驅動被Wind River system、Microsoft、QNX Software system、Symbian和Intel等廠商所采用。

驅動還用于對DiskOnChip産品進行仿真和NAND閃存的管理，包括糾錯、壞塊處理和損耗平衡。

NOR FLASH的主要供應商是INTEL ,MICRO等廠商，曾經是FLASH的主流産品，但現在被NAND FLASH擠的比較難受。它的優點是可以直接從FLASH中運作程式，但是工藝複雜，價格比較貴。

NAND FLASH的主要供應商是SAMSUNG和東芝，在U盤、各種存儲卡、MP3播放器裡面的都是這種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作程式，隻能存儲資料。另外NAND FLASH 非常容易出現壞區，是以需要有校驗的算法。

在掌上電腦裡要使用NAND FLASH 存儲資料和程式，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援直接由NAND FLASH 啟動程式。是以，必須先用一片小的NOR FLASH 啟動機器，在把OS等軟體從NAND FLASH 載入SDRAM中運作才行，挺麻煩的。

Flash ROM 是利用浮置栅上的電容存儲電荷來儲存資訊，因為浮置栅不會漏電，是以斷電後資訊仍然可以儲存。也由于其機構簡單是以內建度可以做的很高，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(位元組)為機關進行，flash rom隻能以sector(扇區)為機關進行。不過其寫入時可以byte為機關。flash rom主要用于bios，U盤，Mp3等需要大容量且斷電不丢資料的裝置。

PSRAM，假靜态随機存儲器

背景：

PSRAM具有一個單半導體的DRAM儲存格，與傳統具有六個半導體的SRAM儲存格或是四個半導體與two-load resistor SRAM 儲存格大不相同，但它具有類似SRAM的穩定接口，内部的DRAM架構給予PSRAM一些比low-power 6T SRAM優異的長處，例如體積更為輕巧，售價更具競争力。目前在整體SRAM市場中，有90%的制造商都在生産PSRAM元件。在過去兩年，市場上重要的SRAM/PSRAM供貨商有Samsung、Cypress、Renesas、Micron與Toshiba等。

基本原理：

PSRAM就是僞SRAM，内部的記憶體顆粒跟SDRAM的顆粒相似，但外部的接口跟SRAM相似，不需要SDRAM那樣複雜的控制器和重新整理機制，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，速度支援突發模式，并不是很慢，Hynix，Coremagic, WINBOND .MICRON. CY 等廠家都有供應，價格隻比相同容量的SDRAM稍貴一點點，比SRAM便宜很多。

PSRAM主要應用于手機，電子詞典，掌上電腦，PDA,PMP.MP3/4,GPS接收器等消費電子産品與SRAM(采用6T的技術)相比,PSRAM采用的是1T+1C的技術,是以在體積上更小,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。是以對于要求有一定緩存容量的很多便攜式産品是一個理想的選擇。

各種Flash卡:

數位閃存卡：主流數位存儲媒體 

數位相機、MP3播放器、掌上電腦、手機等數字裝置是閃存最主要的市場。前面提到，手機領域以NOR型閃存為主、閃存晶片被直接做在内部的電路闆上，但數位相機、MP3播放器、掌上電腦等裝置要求存儲媒體具備可更換性，這就必須制定出接口标準來實作連接配接，閃存卡技術應運而生。閃存卡是以閃存作為核心存儲部件，此外它還具備接口控制電路和外在的封裝，從邏輯層面來說可以和閃盤歸為一類，隻是閃存卡具有更濃的專用化色彩、而閃盤則使用通行的USB接口。由于曆史原因，閃存卡技術未能形成業界統一的工業标準，許多廠商都開發出自己的閃存卡方案。目前比較常見的有CF卡、SD卡、SM卡、MMC卡和索尼的Memory Stick記憶棒。

CF卡（CompactFlash） 

CF卡是美國SanDisk 公司于1994引入的閃存卡，可以說是最早的大容量便攜式儲存設備。它的大小隻有43mm×36mm×3.3mm，相當于筆記本電腦的PCMCIA卡體積的四分之一。CF卡内部擁有獨立的控制器晶片、具有完全的PCMCIA-ATA 功能，它與裝置的連接配接方式同PCMCIA卡的連接配接方式類似，隻是CF卡的針腳數多達五十針。這種連接配接方式穩定而可靠，并不會因為頻繁插拔而影響其穩定性。 

CF卡沒有任何活動的部件，不存在實體壞道之類的問題，而且擁有優秀的抗震性能， CF卡比軟碟、硬碟之類的裝置要安全可靠。CF卡的功耗很低，它可以自适應3.3伏和5伏兩種電壓，耗電量大約相當于桌面硬碟的百分之五。這樣的特性是出類拔萃的，CF卡出現之後便成為數位相機的首選儲存設備。經過多年的發展，CF卡技術已經非常成熟，容量從最初的4MB飙升到如今的3GB，價格也越來越平實，受到各數位相機制造商的普遍喜愛，CF卡目前在數位相機存儲卡領域的市場占有率排在第二位。

MMC卡 (MultiMediaCard) 

MMC卡是SanDisk公司和德國西門子公司于1997年合作推出的新型存儲卡，它的尺寸隻有32mm×24mm×1.4mm、大小同一枚郵票差不多；其重量也多在2克以下，并且具有耐沖擊、可反複讀寫30萬次以上等特點。從本質上看，MMC與CF其實屬于同一技術體系，兩者結構都包括快閃存晶片和控制器晶片，功能也完全一樣，隻是MMC卡的尺寸超小，而連接配接器也必須做在狹小的卡裡面，導緻生産難度和制造成本都很高、價格較為昂貴。MMC主要應用與行動電話和MP3播放器等體積小的裝置

本文來自CSDN部落格，轉載請标明出處：http://blog.csdn.net/feiniaolql/archive/2010/03/12/5373291.aspx