常見存儲器的區(qū)別分析

　　今天給大家總結一下我們常見的存儲器的一些區(qū)別；這些常見的存儲器在平時的學習和工作當中是經(jīng)常都會接觸的，如果我們對它們有一個非常熟悉的了解，對我們理解一些東西還是非常有幫助的。

　　一、從存儲器的層次展開講：

　　如下圖圖1所示，是在看深入理解計算機操作系統(tǒng)書里面講解到的存儲器層次結構圖：

　　圖1

　　當然這里涉及到的存儲器類型沒有那么多，我們今天主要來分享：RAM ROM flash NORflash Nandflash sram sdram ddr等常見存儲器，下面我們就來開始正式來分享了：

　　1、ram和rom：

　　ram（random access memory）：它是一種隨機存儲器。存儲單元的內(nèi)容可以按需要來隨意取出或者存入，而且存取的速度與存儲單元的位置無關；同時它也有缺點，就是在斷電的時候，它里面保存的內(nèi)容全部會被丟失；它主要的作用就是存儲代碼和數(shù)據(jù)供CPU 在需要的時候調(diào)用；按照存儲信息的不同，我們又可以把它分為兩種類型的存儲器（下面會專門介紹這兩種存儲器，這里先不介紹）：

　　靜態(tài)隨機存儲器（static ram，簡稱sram）

　　動態(tài)隨機存儲器（dynamic ram，簡稱dram）

　　rom（read-only memory）：它是一種只讀存儲器，也就是說它只能讀出事先規(guī)定的存儲數(shù)據(jù)，一旦存儲進去后，就不能對里面的數(shù)據(jù)進行修改了，而且它不會因為斷電了而丟失數(shù)據(jù)。

　　2、sram和sdram：

　　sram：它是一種靜態(tài)隨機存儲器（static ram，簡稱sram），一般的話，這種存儲器不需要刷新電路就能保存它內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)。它的特點是：讀寫速度非?？欤悄壳白x寫最快的存儲設備了，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，二級緩沖，三級緩沖（在我們上面的存儲器的層次結構可以看到。）。

　　dram：它是一種動態(tài)隨機存儲器（dynamic ram，簡稱dram），但是它與靜態(tài)隨機存儲器就不同了，動態(tài)隨機存取存儲器，需要不斷的刷新，才能保存數(shù)據(jù)。它的特點是：保留數(shù)據(jù)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，計算機內(nèi)存就是DRAM的（內(nèi)存是用來存放當前正在使用的（即執(zhí)行中）的數(shù)據(jù)和程序，我們平常所提到的計算機的內(nèi)存指的是動態(tài)內(nèi)存（即DRAM），動態(tài)內(nèi)存中所謂的“動態(tài)”，指的是當我們將數(shù)據(jù)寫入DRAM后，經(jīng)過一段時間，數(shù)據(jù)會丟失，因此需要一個額外設電路進行內(nèi)存刷新操作）。

　　3、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(shù)據(jù)同時可以快速讀取數(shù)據(jù)（NVRAM的優(yōu)勢），U盤和MP3里用的就是這種存儲器。在以往，嵌入式系統(tǒng)一直使用ROM（EPROM）作為它們的存儲設備，然而近年來Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系統(tǒng)中的地位，它用作存儲Bootloader以及操作系統(tǒng)或者程序代碼，或者直接當硬盤使用（U盤）。而flash又被分為兩種類型：

　　NOR Flash

　　NADN Flash

　　這兩種flash應該是我們平時見的最多的存儲器了，下面我們來著重來看一下他們的區(qū)別：

　?。?）性能比較：

　　任何flash器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內(nèi)進行，所以大多數(shù)情況下，在進行寫入操作之前必須先執(zhí)行擦除。NAND器件執(zhí)行擦除操作是十分簡單的，而NOR則要求在進行擦除前先要將目標塊內(nèi)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(zhí)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(zhí)行相同的操作最多只需要4ms。

　　由此可見：

　　NOR的讀速度比NAND稍快一些。

　　但是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(shù)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。

　?。?）接口差別：

　　NOR flash帶有SRAM接口，有足夠的地址引腳來尋址，可以很容易地存取其內(nèi)部的每一個字節(jié)。

　　NAND器件使用復雜的I/O口來串行地存取數(shù)據(jù)，各個產(chǎn)品或廠商的方法可能各不相同。8個引腳用來傳送控制、地址和數(shù)據(jù)信息。

　　NAND讀和寫操作采用512字節(jié)的塊，這一點有點像硬盤管理此類操作，很自然地，基于NAND的存儲器就可以取代硬盤或其他塊設備。

　?。?）成本上：

　　NOR Flash的讀取和我們常見的SDRAM的讀取是一樣，用戶可以直接運行裝載在NOR FLASH里面的代碼，這樣可以減少SRAM的容量從而節(jié)約了成本。

　　NAND Flash沒有采取內(nèi)存的隨機讀取技術，它的讀取是以一次讀取一塊的形式來進行的，通常是一次讀取512個字節(jié)，采用這種技術的Flash比較廉價。用戶不能直接運行NAND Flash上的代碼，因此好多使用NAND Flash的開發(fā)板除了使用NAND Flah以外，還加上了一塊小的NOR Flash來運行啟動代碼。

　　一般小容量的用NOR Flash，因為其讀取速度快，多用來存儲操作系統(tǒng)等重要信息，而大容量的用NAND FLASH，最常見的NAND FLASH應用是嵌入式系統(tǒng)采用的DOC（Disk On Chip）和我們通常用的“閃盤”，可以在線擦除。

　?。?）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，并可以在上面直接運行代碼。

　　由于nandflash需要I/O接口，所以要復雜得多。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(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?shù)募记?，因為設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。

　?。?）尋址：

　　NAND每次讀取數(shù)據(jù)時都是指定塊地址、頁地址、列地址，列地址就是讀的頁內(nèi)起始地址，每次都是先將數(shù)據(jù)讀入頁緩沖區(qū)內(nèi)，再 由I/O輸入地址 在緩沖區(qū)內(nèi)尋址，其實這里列地址，只是指定起始地址的作用。NAND是 以頁 為基本單位 操作的。寫入數(shù)據(jù)也是首先在頁面緩沖區(qū)內(nèi)緩沖，數(shù)據(jù)首先寫入這里，再寫命令后，再統(tǒng)一寫入頁內(nèi)。因此NAND頁緩沖區(qū)的作用就是，保證芯片的按頁的讀、寫操作，是I/O操作與芯片操作的接口、橋梁，因為數(shù)據(jù)是從I/O輸入的，又是每次一個字節(jié)，因此需要緩沖。即使每次改寫一個字節(jié)，都要重寫整個頁，因為它只支持頁寫，而且如果頁內(nèi)有未擦除的部分，則無法編程，在寫入前必須保證頁是空的。

　　NOR的 讀、寫 是字節(jié)為基本單位操作的，但擦除 是以扇區(qū)操作的。綜上所述在芯片操作上，NAND要比NOR快很多，因為NAND是頁操作的而NOR是字節(jié)操作的。

　?。?）應用：

　　NAND 正是基于這種構造：塊、頁，無法字節(jié)尋址，頁讀寫本身就靠的是內(nèi)部復雜的串、并行轉(zhuǎn)換 ，因此也沒有很多地址引腳，所以其地址、數(shù)據(jù)線共用，所以容量可以做的很大 。 NOR 是和SRAM一樣的可隨機存儲的，也不需要驅(qū)動，因此，其地址就有限，所以容量普遍較小，其實是受限于地址線。 基于以上幾點，

　　在工業(yè)領域，NOR 用的較多，特別是程序存儲，少量數(shù)據(jù)存儲等。

　　在消費領域，大量數(shù)據(jù)存儲，NAND較多。
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