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SRAM、DRAM、SDRAM用途你分清了嗎?NAND Flash、NOR Flash的區(qū)別你知道嗎?各種高端處理器盛行的今天,這些問題已經(jīng)成為人人必備的基礎(chǔ)知識。
各類產(chǎn)品的研發(fā)過程中,總會遇到需要將數(shù)據(jù)、程序保存起來的情況,RAM、Flash、EEPROM也成為工程師經(jīng)常會用到的器件,那它們相互之間的關(guān)系和區(qū)別是什么?其中又有多少種不同的類型呢,今天選了幾種常見的,讓我們一起來仔細(xì)辨別一下。
1RAM全稱Random-Access Memory(隨機存取存儲器):
靜態(tài)RAM(Static RAM/SRAM),SRAM速度非常快,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cache。它具有靜止存取功能的內(nèi)存,不需要刷新電路即能保存它內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)。
動態(tài)RAM(Dynamic RAM/DRAM),DRAM保留數(shù)據(jù)的時間很短,需要設(shè)置刷新電路,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,計算機內(nèi)存就是DRAM的。
SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)同步動態(tài)隨機存取存儲器,是DRAM中的一種,“同步”是指Memory工作需要步時鐘,內(nèi)部的命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準(zhǔn);“動態(tài)”是指存儲陣列需要不斷的刷新來保證數(shù)據(jù)不丟失;“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。
從發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了四代,分別是:第一代SDR SDRAM,第二代DDR SDRAM (Double Data Rate,雙數(shù)據(jù)傳輸,相同時鐘下性能是SDRAM的2倍),第三代DDR2 SDRAM,第四代DDR3 SDRAM。后者在工作頻率、預(yù)取數(shù)位、突發(fā)數(shù)據(jù)長度上更強,而工作電壓更低、內(nèi)部存儲單元集成度更高。
還有特殊場合使用的RAM,譬如:VRAM(視頻內(nèi)存)、EDO DRAM(延伸數(shù)據(jù)輸出動態(tài)隨機存取存儲器)、RDRAM(高頻動態(tài)隨機存取存儲器)等,因為用的環(huán)境較特殊,就不仔細(xì)介紹。
2輸ROM全稱Read Only Memory(只讀存儲器):
一次性制造,在元件正常工作的情況下,其中的代碼與數(shù)據(jù)將永久保存,并且不能夠進行修改。一般應(yīng)用于PC系統(tǒng)的程序碼、主機板上的 BIOS 等,它的讀取速度比RAM慢很多,目前最常遇到的是EEPROM和Flash。
1EEPROM,電可擦可編程只讀存儲器) 功能與使用方式與EPROM一樣,不同之處是清除數(shù)據(jù)的方式,它是以約20V的電壓來進行清除的。另外它還可以用電信號進行數(shù)據(jù)寫入,這類ROM內(nèi)存多應(yīng)用于即插即用的應(yīng)用中。
2Flash Memory(快閃存儲器) 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,還可以快速讀取數(shù)據(jù)(NVRAM的優(yōu)勢),使數(shù)據(jù)不會因為斷電而丟失。Flash 的編程原理都是只能將1寫為0,而不能將0寫為1。所以在 Flash 編程之前,必須將對應(yīng)的塊擦除,而擦除的過程就是把所有位都寫為 1的過程,塊內(nèi)的所有字節(jié)變?yōu)?xFF。 Flash分兩類,即NAND 和 NOR Flash。
NOR的特點是芯片內(nèi)執(zhí)行,這樣應(yīng)用程序可以直接在 flash閃存內(nèi)運行,不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NOR的傳輸效率很高,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。
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。應(yīng)用NAND的困難在于flash的管理和需要特 殊的系統(tǒng)接口。
兩者的區(qū)別可以歸納為以下幾點:
1、NOR的讀速度比NAND稍快一些,NAND的寫入速度比NOR快很多,NAND的擦除速度遠比NOR的快,NAND的擦除單元更小,相應(yīng)的擦除電路更少。
2、NAND flash的單元尺寸幾乎是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。
3、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。
4、NAND器件中的壞塊是隨機分布的。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(biāo)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、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接口,NAND要復(fù)雜得多。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(dāng)?shù)募记桑驗樵O(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。
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