前言

记得很久之前学过一点,RAM和ROM相关的物理知识。
貌似在材料物理性能上面学的,但是感觉已经是过去了很久很久的事情了,最近因为学习硬件安全的原因需要用的。
于是特地来复习一下

正文

1. RAM与ROM

储存器可以根据系统丢失电源后,数据是否会丢失分为两类:RAM(Random Access Memory) 和 ROM(Read Only Memory)。其中:

  1. RAM的访问速度快,可是丢失电源后数据将会丢失
  2. ROM的访问速度较慢,但是丢失电源后不会丢失

RAM就是典型的计算机内存。除此之外,它们还有更具体的细致分工,将会在如下两节讲到。

2. RAM

RAM具体又可以分为SRAM(Static RAM)和DRAM(Dynamic RAM),也就是静态储存器和动态储存器。其中他们的区别是:

  1. SRAM是利用双稳态触发器来保存信息的,只要不断电,信息是不会丢失的。
  2. DRAM是利用MOS电容储存电荷来储存信息的,所以需要不停地给电容充电来维持信息。

所以DRAM的成本,集成度和功耗都要明显优于SRAM。但是SRAM的速度非常快,但是他也很昂贵,一般在很苛刻的地方用,例如CPU的一级缓存和二级缓存。DRAM速度虽然不及SRAM,但是也比一般的ROM快,一般用于计算机内存。

除此之外,我们一般说的SDRAM(Synchronous DRAM)也是DRAM的一种,并不是什么S和D合体的RAM,它的中文名叫同步动态储存器,利用一个单一的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号,常用于嵌入式系统中。

3. ROM

ROM具体分为PROM(Programmable ROM) 、EPROM(Erasable PROM)和EEPROM(Electrically EPROM),分别为可编程ROM、可擦除可编程ROM和电子可擦除可编程ROM,其中三者的区别:

  1. PROM是一次性的,也就是软件注入后,就无法修改了,属于早期的产品,现在已经基本不使用了。
  2. EPROM是通过紫外光照射擦除原先的程序,是一种通用的储存器。
  3. EEPROM是通过电子擦除、价格高、写入时间长、写入速度慢。

4. Flash(闪存)

最后一种是Flash,也称为闪存,也是一种非易失性储存器(Non-Volatile Memory(NVM)),它擦写方便,访问速度快,已经极大程度地取代了传统EPROM的地位。由于它的非易失性储存器的特性,很多人也称之为Flash ROM。它同时结合了RAM和ROM的优点,不仅具备电子可擦除可编程EEPROM的特性,在断电不丢失数据的同时,还可以快速的读取数据(NVRAM),通用在U盘和MP3之中。其也主要分为两种:

  1. NOR Flash,其读取和我们常见的SDRAM读取类似,用户可以直接运行装载在NOR Flash中的代码。
  2. NAND Flash,没有采取内存的随机读取技术,它的读取使用一次取一块来进行的,通常一次读取是512字节(bytes),采用这种技术的Flash比较廉价。因此很多使用了NAND Flash的开发板,还会用NOR Flash来运行启动代码。

通常而言,小容量的使用NOR Flash,因为其读取速度很快,多用来储存操作系统等重要信息;大容量的使用NAND Flash,最常见的NAND Flash应用是嵌入式系统采用的DoC(Disk-on-Chip)。

参考

[1] 区分ROM、RAM、DRAM、SRAM、FLASH

Q.E.D.


立志做一个有趣的碳水化合物