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常見存儲器概念辨析:RAM、SRAM、SDRAM、ROM、EPROM、EEPROM、Flash

       存儲器可以分為很多種類,其中根據掉電資料是否丢失可 以分為RAM(随機存取存儲器)和ROM(隻讀存儲器),其中RAM的通路速度比較快,但掉電後資料會丢失,而ROM掉電後資料不會丢失。ROM和RAM指的都是半導體存儲器,ROM是Read Only Memory的縮寫,RAM是Random Access Memory的縮寫。ROM在系統停止供電的時候仍然可以保持資料,而RAM通常都是在掉電之後就丢失資料,典型的RAM就是計算機的記憶體。RAM 又可分為SRAM(Static RAM/靜态存儲器)和DRAM(Dynamic RAM/動态存儲器)。SRAM 是利用雙穩态觸發器來儲存資訊的,隻要不掉電,資訊是不會丢失的。DRAM是利用MOS(金屬氧化物半導體)電容存儲電荷來儲存資訊,是以必須通過不停的 給電容充電來維持資訊,是以DRAM 的成本、內建度、功耗等明顯優于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。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。

       而通常人們所說的SDRAM 是DRAM 的一種,它是同步動态存儲器,利用一個單一的系統時鐘同步所有的位址資料和控制信号。使用SDRAM不但能提高系統表現,還能簡化設計、提供高速的資料傳輸。在嵌入式系統中經常使用。

   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,現在已經不可能使用了,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 出,價格很高,寫入時間很長,寫入很慢。  

       Flash也是一種非易失性存儲器(掉電不會丢失),它擦寫友善,通路速度快,已大大取代了傳統的EPROM的地位。由于它具有和ROM一樣掉電不會丢失 的特性,是以很多人稱其為Flash ROM。FLASH存儲器又稱閃存,它結合了ROM和RAM的長處,不僅具備電子可擦出可程式設計(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)。  目前Flash主要有兩種NOR Flash和NADN Flash。NOR Flash的讀取和我們常見的SDRAM的讀取是一樣,使用者可以直接運作裝載在NOR FLASH裡面的代碼,這樣可以減少SRAM的容量進而節約了成本。NAND Flash沒有采取記憶體的随機讀取技術,它的讀取是以一次讀取一快的形式來進行的,通常是一次讀取512個位元組,采用這種技術的Flash比較廉價。使用者 不能直接運作NAND Flash上的代碼,是以好多使用NAND Flash的開發闆除了使用NAND Flah以外,還作上了一塊小的NOR Flash來運作啟動代碼。  一般小容量的用NOR Flash,因為其讀取速度快,多用來存儲作業系統等重要資訊,而大容量的用NAND FLASH,最常見的NAND FLASH應用是嵌入式系統采用的DOC(Disk On Chip)和我們通常用的“閃盤”,可以線上擦除。目前市面上的FLASH 主要來自Intel,AMD,Fujitsu和Toshiba,而生産NAND Flash的主要廠家有Samsung和Toshiba。  

       DRAM分為很多種,常見的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等,這裡介紹其中的一種DDR RAM。DDR RAM(Date-Rate RAM)也稱作DDR SDRAM,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資料,這樣就使得資料傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的記憶體,而且它有着成本優勢,事實上擊敗了Intel的另外一種記憶體标準-Rambus DRAM。在很多高端的顯示卡上,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。