各种存储器区别

存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中所有信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工做。

按用途存储器可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存），也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。
外存一般是磁性介质或光盘等，能长期保存信息。内存指主板上的存储部件，用来存放当前正在执行的数据和程序，但仅用于暂时存放程序和数据，关闭电源或断电，数据会丢失。

构成
构成存储器的存储介质，目前主要采用半导体器件和磁性材料。存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元，它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元，而后再由许多存储单元组成一个存储器。 一个存储器包含许多存储单元，每一个存储单元可存放一个字节（按字节编址）。每一个存储单元的位置都有一个编号，即地址，通常用十六进制表示。一个存储器中全部存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量。假设一个存储器的地址码由20位二进制数（即5位十六进制数）组成，则可表示2的20次方，即1M个存储单元地址。每一个存储单元存放一个字节，则该存储器的存储容量为1MB。

分类按存储介质分
半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。
磁表面存储器：用磁性材料作成的存储器。

按存储方式分        随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。
        顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关。

按存储器的读写功能分        只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器。
        随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的半导体存储器。

按信息的可保存性分非永久记忆的存储器：断电后信息即消失的存储器。
永久记忆性存储器：  断电后仍能保存信息的存储器。

按存储器用途分        根据存储器在计算机系统中所起的做用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。
        为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前一般采用多级存储器体系结构，即便用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。
名称        用途        特色
高速缓冲存储器        Cache        高速存取指令和数据 存取速度快，但存储容量小
主存储器        内存        存放计算机运行期间的大量程序和数据 存取速度较快，存储容量不大
外存储器        外存        存放系统程序和大型数据文件及数据库 存储容量大，位成本低

功能 
存储器                                          功能          寻址方式         掉电后             说 明 
随机存取存储器（RAM）         读、写         随机寻址         数据丢失         
只读存储器（ROM）         读         随机寻址         数据不丢失         工做前写入数据 
闪存（Flash Memory）         读、写         随机寻址         数据不丢失         
先进先出存储器（FIFO）         读、写         顺序寻址         数据丢失         
先进后出存储器（FILO）         读、写         顺序寻址         数据丢失         


各种存储器
RAM  
RAM(random access memory，随机存取存储器）。存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短期使用的程序。 按照存储信息的不一样，随机存储器又分为静态随机存储器（Static RAM，SRAM)和动态随机存储器（Dynamic RAM，DRAM)。

SRAMS
RAM（Static RAM，静态随机存储器），不须要刷新电路，数据不会丢失，并且，通常不是行列地址复用的。可是他集成度比较低，不适合作容量大的内存，通常是用在处理器的缓存里面。像S3C2440的ARM9处理器里面就有4K的SRAM用来作CPU启动时用的。
SRAM实际上是一种很是重要的存储器，它的用途普遍。SRAM的速度很是快，在快速读取和刷新时可以保持数据完整性。SRAM内部采用的是双稳态电路的形式来存储数据。因此SRAM的电路结构很是复杂。制造相同容量的SRAM比DRAM的成本高的多。正由于如此，才使其发展受到了限制。所以目前SRAM基本上只用于CPU内部的一级缓存以及内置的二级缓存。仅有少许的网络服务器以及路由器上可以使用SRAM。

DRAM
Dynamic RAM，动态随机存取存储器，每隔一段时间就要刷新一次数据，才能保存数据。并且是行列地址复用的，许多都有页模式。SDRAM是其中的一种。

SDRAM
SDRAM（Synchronous DRAM，同步动态随机存储器），即数据的读写须要时钟来同步。其存储单元不是按线性排列的，是分页的。
DRAM和SDRAM因为实现工艺问题，容量较SRAM大。可是读写速度不如SRAM。
通常的嵌入式产品里面的内存都是用的SDRAM。电脑的内存也是用的这种RAM，叫DDR SDRAM，其集成度很是高，由于是动态的，因此必须有刷新电路，每隔一段时间必须得刷新数据。

ROM
Read-Only Memory，只读存储器的总称。
在微机的发展初期，BIOS都存放在ROM（Read Only Memory，只读存储器）中。ROM内部的资料是在ROM的制造工序中，在工厂里用特殊的方法被烧录进去的，其中的内容只能读不能改，一旦烧录进去，用户只能验证写入的资料是否正确，不能再做任何修改。若是发现资料有任何错误，则只有舍弃不用， 从新订作一份。ROM是在生产线上生产的，因为成本高，通常只用在大批量应用的场合。

PROM
可编程只读存储器，只能写一次，写错了就得报废，如今用得不多了，好像那些成本比较低的OPT单片机里面用的就是这种存储器吧。

EPROM　 
EPROM（Erasable Programmable ROM，可擦除可编程ROM）芯片可重复擦除和写入，解决了PROM芯片只能写入一次的弊端。
EPROM芯片有一个很明显的特征，在其正面的陶瓷封装上，开有一个玻璃窗口，透过该窗口，能够看到其内部的集成电路，紫外线透过该孔照射内部芯片就能够擦除其内的数据，完成芯片擦除的操做要用到EPROM擦除器。
EPROM内资料的写入要用专用的编程器，而且往芯片中写内容时必需要加必定的编程电压（VPP=12—24V，随不一样的芯片型号而定）。EPROM的型号是以27开头的，如27C020(8*256K)是一片2M Bits容量的EPROM芯片。EPROM芯片在写入资料后，还要以不透光的贴纸或胶布把窗口封住，以避免受到周围的紫外线照射而使资料受损。 EPROM芯片在空白状态时（用紫外光线擦除后），内部的每个存储单元的数据都为1（高电平）。

EEPROMEEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM，电可擦可编程只读存储器)，一种掉电后数据不丢失的存储芯片。EEPROM是可用户更改的只读存储器，其可经过高于普通电压的做用来擦除和重编程（重写），便可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息并从新编程。不像EPROM芯片，EEPROM不需从计算机中取出便可修改，是如今用得比较多的存储器，好比24CXX系列的EEPROM。
在一个EEPROM中，当计算机在使用的时候是可频繁地重编程的，EEPROM的寿命是一个很重要的设计考虑参数。
EEPROM的一种特殊形式是闪存，其应用一般是我的电脑中的电压来擦写和重编程。 
EEPROM通常用于即插即用（Plug & Play），经常使用在接口卡中，用来存放硬件设置数据，也经常使用在防止软件非法拷贝的"硬件锁"上面。

闪存（Flash）        
闪存(FLASH)是一种非易失性存储器，即断电数据也不会丢失。由于闪存不像RAM（随机存取存储器）同样以字节为单位改写数据，所以不能取代RAM。 　　
闪存卡（Flash Card）是利用闪存（Flash Memory）技术达到存储电子信息的存储器，通常应用在数码相机，掌上电脑，MP3等小型数码产品中做为存储介质，因此样子小巧，有如一张卡片，因此称之为闪存卡。根据不一样的生产厂商和不一样的应用，闪存卡大概有U盘、SmartMedia（SM卡）、Compact Flash（CF卡）、MultiMediaCard（MMC卡）、Secure Digital（SD卡）、Memory Stick（记忆棒）、XD-Picture Card（XD卡）和微硬盘（MICRODRIVE）。这些闪存卡虽然外观、规格不一样，可是技术原理都是相同的。

        NAND FLASH和NOR FLASH都是如今用得比较多的非易失性闪存。
设计实现        
采用的并行接口，有独立的地址线和数据线，性能特色更像内存，是芯片内执行(XIP， eXecute In Place)，这样应用程序能够直接在flash闪存内运行，没必要再把代码读到系统RAM中。
        NAND采用的是串行的接口，地址线和数据线是共用的I/O线，相似电脑硬盘。CPU从里面读取数据的速度很慢，因此通常用NAND作闪存的话就必须把NAND里面的数据先读到内存里面，而后CPU才可以执行。可是它的集成度很高，成本很低。还有就是它的擦除速度也的NOR要快。其实NAND型闪存在设计之初确实考虑了与硬盘的兼容性，小数据块操做速度很慢，而大数据块速度就很快，这种差别远比其余存储介质大的多。这种性能特色很是值得咱们留意

性能对比　　flash闪存是非易失存储器，能够对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操做只能在空或已擦除的单元内进行，因此大多数状况下，在进行写入操做以前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操做是十分简单的，而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内全部的位都写为0。
　　因为擦除NOR器件时是以64～128KB的块进行的，执行一个写入/擦除操做的时间为5s，与此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的块进行的，执行相同的操做最多只须要4ms。
　　执行擦除时块尺寸的不一样进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距，统计代表，对于给定的一套写入操做(尤为是更新小文件时更多的擦除操做必须在基于NOR的单元中进行。这样，当选择存储解决方案时，设计师必须权衡如下的各项因素。
　　● NOR的读速度比NAND稍快一些。
　　● NAND的写入速度比NOR快不少。
　　● NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。
　　● 大多数写入操做须要先进行擦除操做。
　　● NAND的擦除单元更小，相应的擦除电路更少。

接口差异　　NOR flash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，能够很容易地存取其内部的每个字节。
　　NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。
　　NAND读和写操做采用512字节的块，这一点有点像硬盘管理此类操做，很天然地，基于NAND的存储器就能够取代硬盘或其余块设备。

容量和成本　
　NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半，因为生产过程更为简单，NAND结构能够在给定的模具尺寸内提供更高的容量，也就相应地下降了价格。
　　NOR flash占据了容量为1～16MB闪存市场的大部分，而NAND flash只是用在8～128MB的产品当中，这也说明NOR主要应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存储卡市场上所占份额最大。

可靠性和耐用性　
　采用flahs介质时一个须要重点考虑的问题是可靠性。对于须要扩展MTBF的系统来讲，Flash是很是合适的存储方案。能够从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。
寿命(耐用性)
　　在NAND闪存中每一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存储器除了具备10比1的块擦除周期优点，典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍，每一个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。

位交换　　
全部flash器件都受位交换现象的困扰。在某些状况下(不多见，NAND发生的次数要比NOR多)，一个比特位会发生反转或被报告反转了。
　　一位的变化可能不很明显，可是若是发生在一个关键文件上，这个小小的故障可能致使系统停机。若是只是报告有问题，多读几回就可能解决了。
　　固然，若是这个位真的改变了，就必须采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法。位反转的问题更多见于NAND闪存，NAND的供应商建议使用NAND闪存的时候，同时使用EDC/ECC算法。
        这个问题对于用NAND存储多媒体信息时倒不是致命的。固然，若是用本地存储设备来存储操做系统、配置文件或其余敏感信息时，必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。

坏块处理　
　NAND器件中的坏块是随机分布的。之前也曾有过消除坏块的努力，但发现成品率过低，代价过高，根本不划算。
　　NAND器件须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，若是经过可靠的方法不能进行这项处理，将致使高故障率。 

易于使用　
　能够很是直接地使用基于NOR的闪存，能够像其余存储器那样链接，并能够在上面直接运行代码。
　　因为须要I/O接口，NAND要复杂得多。各类NAND器件的存取方法因厂家而异。
　　在使用NAND器件时，必须先写入驱动程序，才能继续执行其余操做。向NAND器件写入信息须要至关的技巧，由于设计师毫不能向坏块写入，这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。

软件支持　
　当讨论软件支持的时候，应该区别基本的读/写/擦操做和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件，包括性能优化。
　　在NOR器件上运行代码不须要任何的软件支持，在NAND器件上进行一样操做时，一般须要驱动程序，也就是内存技术驱动程序(MTD)，NAND和NOR器件在进行写入和擦除操做时都须要MTD。
　　使用NOR器件时所须要的MTD要相对少一些，许多厂商都提供用于NOR器件的更高级软件，这其中包括M-System的TrueFFS驱动，该驱动被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所采用。
　　驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理，包括纠错、坏块处理和损耗平衡。

应用环境        
NOR型闪存如今的容量通常在2M左右，比较适合频繁随机读写的场合，一般用于存储程序代码并直接在闪存内运行，手机就是使用NOR型闪存的大户，因此手机的“内存”容量一般不大。另外用在代码量小的嵌入式产品方面，能够把LINUX操做系统剪裁到2M之内在其上面直接运行。
        NAND型闪存主要用来存储资料，我们经常使用的闪存产品，如闪存盘、数码存储卡、U盘、MP3等。另外用在那些要跑大型的操做系统的嵌入式产品上面，好比LINUX啊，WINCE啊。固然也能够把LINUX操做系统剪裁到2M之内在NOR Flash上运行。可是不少时候，一个嵌入式产品里面，操做系统占的存储空间只是一小部分，大部分都是给用户跑应用程序的。就像电脑，硬盘都是几百G，但是WINDOWNS操做系统所占的空间也不过几G而已。


总结：
简单地说，在计算机中，RAM 、ROM都是数据存储器。RAM 是随机存取存储器，它的特色是易挥发性，即掉电失忆。ROM 一般指固化存储器(一次写入，反复读取)，它的特色与RAM 相反。
ROM又分一次性固化（PROM）、光擦除（EPROM）和电擦除（EEPROM）重写几种类型。举个例子来讲也就是，若是忽然停电或者没有保存就关闭了文件，那么ROM能够随机保存以前没有储存的文件可是RAM会使以前没有保存的文件消失。
RAM又分为静态随机存储器（SRAM)和动态随机存储器（DRAM)。


问与答
问题1：什么是DRAM、SRAM、SDRAM？答：名词解释以下DRAM--------动态随即存取器，须要不断的刷新，才能保存数据，并且是行列地址复用的，许多都有页模式SRAM--------静态的随机存储器，加电状况下，不须要刷新，数据不会丢失，并且通常不是行列地址复用的SDRAM-------同步的DRAM，即数据的读写须要时钟来同步
问题2：为何DRAM要刷新，SRAM则不须要？答：这是由RAM的设计类型决定的，DRAM用了一个T和一个RC电路，致使电容会漏电和缓慢放电，因此须要常常刷新来保存数据
问题3：咱们一般所说的内存用的是什么呢？这三个产品跟咱们实际使用有什么关系？答：内存（即随机存贮器RAM）可分为静态随机存储器SRAM，和动态随机存储器DRAM两种。咱们常常说的“内存”是指DRAM。而SRAM你们却接触的不多。
问题4：为何使用DRAM比较多、而使用SRAM却不多？答：1）由于制造相同容量的SRAM比DRAM的成本高的多，正由于如此，才使其发展受到了限制。所以目前SRAM基本上只用于CPU内部的一级缓存以及内置的二级缓存。仅有少许的网络服务器以及路由器上可以使用SRAM。2）存储单元结构不一样致使了容量的不一样：一个DRAM存储单元大约须要一个晶体管和一个电容（不包括行读出放大器等），而一个SRAM存储单元大约须要六个晶体管。DRAM和SDRAM因为实现工艺问题，容量较SRAM大，可是读写速度不如SRAM。
问题5：用得最多的DRAM有什么特色呢？它的工艺是什么状况？（一般所说的内存就是DRAM）答：1）DRAM须要进行周期性的刷新操做，咱们不该将SRAM与只读存储器（ROM）和Flash Memory相混淆，由于SRAM是一种易失性存储器，它只有在电源保持连续供应的状况下才可以保持数据。“随机访问”是指存储器的内容能够以任何顺序访问，而无论前一次访问的是哪个位置。2）DRAM和SDRAM因为实现工艺问题，容量较SRAM大。可是读写速度不如SRAM，可是如今，SDRAM的速度也已经很快了，时钟好像已经有150兆的了。那么就是读写周期小于10ns了。3）SDRAM虽然工做频率高，可是实际吞吐率要打折扣。以PC133为例，它的时钟周期是7.5ns，当CAS latency=2 时，它须要12个周期完成8个突发读操做，10个周期完成8个突发写操做。不过，若是以交替方式访问Bank，SDRAM能够在每一个周期完成一个读写操做（固然除去刷新操做）。4）其实如今的主流高速存储器是SSRAM（同步SRAM）和SDRAM（同步DRAM）。目前能够方便买到的SSRAM最大容量是8Mb/片，最大工做速度是166MHz；能够方便买到的SDRAM最大容量是128Mb/片，最大工做速度是133MHz。
问题6：用得比较少但速度很快，一般用于服务器cache的SRAM有什么特色呢？答：1）SRAM是静态的，DRAM或SDRAM是动态的，静态的是用的双稳态触发器来保存信息，而动态的是用电子，要不时的刷新来保持。SRAM是Static Random Access Memory的缩写，中文含义为静态随机访问存储器，它是一种类型的半导体存储器。“静态”是指只要不掉电，存储在SRAM中的数据就不会丢失。2）SRAM实际上是一种很是重要的存储器，它的用途普遍。SRAM的速度很是快，在快速读取和刷新时可以保持数据完整性。SRAM内部采用的是双稳态电路的形式来存储数据。因此SRAM的电路结构很是复杂。3）从晶体管的类型分，SRAM能够分为双极性与CMOS两种。从功能上分，SRAM能够分为异步SRAM和同步SRAM（SSRAM）。异步SRAM的访问独立于时钟，数据输入和输出都由地址的变化控制。同步SRAM的全部访问都在时钟的上升/降低沿启动。地址、数据输入和其它控制信号均于时钟信号相关。最后要说明的一点： SRAM不该该与SDRAM相混淆，SDRAM表明的是同步DRAM（Synchronous DRAM），这与SRAM是彻底不一样的。SRAM也不该该与PSRAM相混淆，PSRAM是一种假装成SRAM的DRAM。