|
從計算機的角度來看，易失性存儲器最典型的代表是內存，非易失性存儲器的代表則是硬盤。
一、易失性存儲器易失性存儲器的代表是RAM（Random Access Memory），即隨機存儲器。 RAM相當于計算機中的內存，是程序運行的臨時場所。好比辦公室，上班時間有人（臨時數據），下班后就沒人了（掉電丟失）。 按照存儲結構，RAM又分為兩種，一種為DRAM（Dynamic RAM）即動態隨機存儲器，另一種為SRAM（Static RAM）即靜態隨機存儲器。
1、DRAM 電容C存儲電荷后，即使地址線被拉低使得Q關斷，但電容C依舊會對周圍空間釋放電荷造成數據丟失，所以需要定期對DRAM構造的存儲單元進行刷新操作。
▲DRAM存儲單元結構示意圖 DRAM保留數據的時間很短，速度比SRAM慢，不過它比任何的ROM都要快，從價格上來說DRAM相比SRAM要便宜很多，計算機內存就是DRAM。 DRAM又可以分為SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM、DDR4 SRAM，以及DDR5 SRAM。 SDRAM（SynchronousDRAM）同步動態隨機存儲器，即數據的讀寫需要時鐘來同步。僅在時鐘的上升沿將數據采樣并進行存儲處理，即一個CLK周期，只采樣一次數據。
DDR SRAM相比SDRAM，速度上更快，在時鐘的上升沿和下降沿都對數據進行了采樣存儲處理，即一個CLK周期，采樣兩次數據，故命名為Double Data Rate SDRAM（DDR SDRAM）。而DDR2、DDR3、DDR4和DDR5，則在時鐘頻率上進行了提升。
2、SRAM 該存儲單元由T1、T2、T3、T4構成鎖存結構來實現數據的保存，無需定期刷新操作。
▲SRAM存儲單元結構示意圖 它的速率很快，是目前讀寫最快的存儲設備了，但成本比較高，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一級緩沖，二級緩沖。 3、DRAM和SRAM主要區別
二、非易失性存儲器非易失性存儲器種類比較多，分別是ROM、FLASH，以及外部大容量存儲器。 1、ROM只讀存儲器 ROM（Read-Only Memory）相當于計算機中的硬盤，我們的操作系統就是裝在計算機硬盤之中，每次開機后都是啟動硬盤中的程序。 ROM好比是住房，是我們真正的的容身之所（程序本身或者常量、固定數據等，掉電非易失）。 ROM分類：
MASKROM：真正意義上的只讀存儲器，一次性由廠家用特殊工藝固化，用戶無法修改。 EEPROM：可實現重復擦寫，直接用電路控制，不需要專門的設備來進行擦寫。且操作單位為字節，并不需要操作整個芯片。目前已是主流。 2、FLASH 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編程（EEPROM）的性能，還不會斷電丟失數據，同時可以快速讀取數據其存儲特性，相當于硬盤。U盤和MP3里用的就是這種存儲器。
近些年來，在嵌入式系統中，FLASH用作存儲Bootloader，操作系統，程序代碼或者直接當硬盤使用。 FLASH分類：
NOR FLASH得益于地址線和數據線分開，可以以“字節”讀寫數據，所以允許程序直接在上面運行。NOR一般只用來存儲少量的代碼,因為其讀取速度快，多用來存儲操作系統等重要信息。 NOR的特點是無需專門的接口電路、傳輸效率高，它是屬于芯片內執行，不必再把代碼讀到系統RAM中。 NAND FLASH相當于PC系統中的硬盤，容量大，用于存儲安裝軟件之類的。 NAND Flash是通過物理方法保存數據的，既然是用物理方法就必須得有損耗，所以它的壽命是有限的，寫入超過一定次數后就會報廢。 NAND FLASH對比NOR FLASH在成本上有很大的優勢，但是存在壞塊問題（NAND通常是以塊為單位進行擦除，塊內有一位失效整個塊就會失效）。 NAND FLASH要在上面讀寫數據，外部要加主控和電路設計。 生產廠家主要有東芝、美光、intel、HYNIX、三星等。 3、eMMC eMMC（Embedded Multi Media Card，嵌入式多媒體卡）為MMC協會所訂立的， 它的內部是把NAND flash+主控IC封裝在一起。 eMMC在物聯網廣泛應用，一般在移動設備，比如手機，平板電腦，一體工控機等等，總之一些硬件空間緊湊的地方。 eMMC優點是除了可以得到大容量的空間（這一點，只用NAND FLASH多堆疊也可以做到）外，還可以管理NAND（壞塊處理、ECC、FFS）等。
▲eMMC（BGA封裝） eMMC現在主要是eMMC5.1、eMMC5.2。至此后，久未更新。 據說，eMMC可能被UFS逐步取代，UFS閃存傳輸速率遠超eMMC閃存，實際未知。  END |
|
|
