linux知识点 ROM，RAM，SRAM，DRAM，Flash

一般称呼的内存，指的是RAM；

RAM--掉电会丢失数据

　　PC机的内存条是： DRAM；

　　CPU的一级缓存，二级缓存，基本是SRAM；

 

通常说的闪存，一般指Flash；

Flash： 掉电不丢失

　　SD卡，Micro SD卡 用的就是FLASH memory；

 

　　SSD：固态硬盘（Solid State Drives），简称固盘。由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。固态硬盘的存储介质分为两种，一种是采用闪存（FLASH芯片）作为存储介质，另外一种是采用DRAM作为存储介质。

 

ROM，掉电不会丢失数据；

　　手机软件就存放在 ROM；

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RAM：

　　RAM：RAM主要的作用就是存储代码和数据供CPU在需要的时候调用；

　　RAM(Random Access Memory), 随机存取存储器。是与CPU直接交换数据的内部存储器，也叫内存。它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介, 当电源关闭时RAM不能保留数据。RAM 可以进一步分为静态RAM（SRAM）和动态内存（DRAM）两大类。

 

　　静态RAM（Static RAM/SRAM）:SRAM速度非常快，不需要刷新电路即能保存数据，是目前读写最快的存储设备了，但是集成度较低，非常昂贵，多用于CPU的一级缓存，二级缓存(L1/L2 Cache)。
　　动态RAM（Dynamic RAM/DRAM），DRAM保留数据的时间很短(需要内存刷新电路，每隔一段时间，刷新充电一次，否则数据会消失)，速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。

 

　　如果有一个书架上有10行和10列格子（每行和每列都有0-9的编号），有100本书要存放在里面，那么我们使用一个行的编号＋一个列的编号就能确定某一本书的位置。在RAM存储器中也是利用了相似的原理。

　　因为存储器中的存储空间是如果前面提到的存放图书的书架一样通过一定的规则定义的，所以我们可以通过这个规则来把数据存放到存储器上相应的位置，而进行这种定位的工作就要依靠地址总线来实现了。

　　对于CPU来说，RAM就像是一条长长的有很多空格的细线，每个空格都有一个唯一的地址与之相对应。如果CPU想要从RAM中调用数据，它首先需要给地址总线发送编号，请求搜索图书（数据），然后等待若干个时钟周期之后，数据总线就会把数据传输给CPU，看图更直观一些：

 

　　小圆点代表RAM中的存储空间，每一个都有一个唯一的地址线同它相连。当地址解码器接收到地址总线的指令：“我要这本书”（地址数据）之后，它会根据这个数据定位CPU想要调用的数据所在位置，然后数据总线就会把其中的数据传送到CPU。

 

SRAM

　　SRAM —— “Static RAM（静态随机存储器）”的简称，所谓“静态”，是指这种存储器只要保持通电，里面储存的数据就可以恒常保持。这里与我们常见的DRAM动态随机存储器不同，具体来看看有哪些区别：

　　1、SRAM比DRAM功耗小；

　　SRAM不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据，而DRAM（Dynamic Random Access Memory）每隔一段时间，要刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此SRAM具有较高的性能，功耗较小。

　　2、SRAM比DRAM速度快；

　　SRAM主要用于二级高速缓存（Level2 Cache），它利用晶体管来存储数据，与DRAM相比，SRAM的速度快，但在相同面积中SRAM的容量要比其他类型的内存小。

　　3、SRAM集成度比DRAM低，体积大；（缺点）

　　SRAM也有它的缺点，集成度较低，相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积，但是SRAM却需要很大的体积，同样面积的硅片可以做出更大容量的DRAM，因此SRAM显得更贵。

　　4、SRAM的速度快但昂贵。（缺点）

　　一般用小容量SRAM作为更高速CPU和较低速DRAM 之间的缓存。

最后总结一下：

• SRAM成本比较高，DRAM成本较低（1个场效应管加一个电容）
• SRAM存取速度比较快，DRAM存取速度较慢（电容充放电时间）
• SRAM一般用在高速缓存中
• DRAM一般用在内存条里

DRAM

　　动态RAM(Dynamic RAM/DRAM)，DRAM保留数据的时间很短，速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。

　　DRAM分为很多种，常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，这里介绍其中的一种DDR RAM。

　　

　　DDR RAM(Date-Rate RAM)也称作DDR SDRAM，这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的，不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据，这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前电脑中用得最多的内存，而且它有着成本优势，事实上击败了Intel的另外一种内存标准-Rambus DRAM。

　　我们常见的DDR2，DDR3内存条 就  DDR SDRAM 内存产品。

　　“几乎每一个电子设备，从智能手机到服务器，都使用了某种形式的RAM存储器。尽管闪存NAND继续流行(由于各式各样的消费电子产品的流行)，由于SDRAM为相对较低的每比特成本提供了速度和存储很好的结合，SDRAM仍然是大多数计算机以及基于计算机产品的主流存储器技术。DDR是双数据速率的SDRAM内存，已经成为今天存储器技术的选择。DDR技术不断发展，不断提高速度和容量，同时降低成本，减小功率和存储设备的物理尺寸。”

 

　　原理：

　　内存是用来存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序，我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存(即DRAM)，动态内存中所谓的"动态"，指的是当我们将数据写入DRAM后，经过一段时间，数据会丢失，因此需要一个额外设电路进行内存刷新操作。具体的工作过程是这样的：一个DRAM的存储单元存储的是0还是1取决于电容是否有电荷，有电荷代表1，无电荷代表0。但时间一长，代表1的电容会放电，代表0的电容会吸收电荷，这就是数据丢失的原因;刷新操作定期对电容进行检查，若电量大于满电量的1/2，则认为其代表1，并把电容充满电;若电量小于1/2，则认为其代表0，并把电容放电，藉此来保持数据的连续性。

 

NVRAM

　　NVRAM 非易失性随机访问存储器 (Non-Volatile Random Access Memory)，是指断电后仍能保持数据的一种RAM；

　　NVRAM结合了RAM和ROM的特性，一般会用来储存一些环境参数，OpenWrt 通过这些参数来配置网络，DHCP，DNS和记载硬件版本等。随机访问存储器（Random Access Memory，RAM），断电之后信息就丢失了。

 

ROM

　　ROM(Read Only Memory),只读存储器。用来存储和保存数据。ROM数据不能随意更新，但是在任何时候都可以读取。即使是断电，ROM也能够保留数据。
ROM也有很多种:
　　PROM是可编程一次性(无法修改)的ROM;
　　EPROM是紫外线可擦除可编程的ROM；

　　PROM是可编程的ROM，PROM和EPROM(可擦除可编程ROM)两者区别是，PROM是一次性的，也就是软件灌入后，就无法修改了，这种是早期的产品，现在已经不可能使用了，而EPROM是通过紫外光的照射擦出原先的程序，是一种通用的存储器。另外一种EEPROM是通过电子擦出，价格很高，写入时间很长，写入很慢。

　　举个例子，手机软件一般放在EEPROM中，我们打电话，有些最后拨打的号码，暂时是存在SRAM中的，不是马上写入通过记录(通话记录保存在EEPROM中)，因为当时有很重要工作(通话)要做，如果写入，漫长的等待是让用户忍无可忍的。

 

FLASH

　　FLASH存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程(EEPROM)的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据(NVRAM的优势)，U盘和MP3里用的就是这种存储器。在过去的20年里，嵌入式系统一直使用ROM(EPROM)作为它们的存储设备，然而近年来Flash全面代替了ROM(EPROM)在嵌入式系统中的地位，用作存储Bootloader以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用(U盘)。

　　目前市面上的FLASH 主要来自Intel，AMD，Fujitsu和Toshiba，而生产NAND Flash的主要厂家有Samsung和Toshiba。根据不同的生产厂商和不同的应用，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）、MS卡、TF卡(Micro SD卡)、PCIe闪存卡、XD-Picture Card（XD卡）和微硬盘(MICRODRIVE)这些闪存卡虽然外观、规格不同，但是技术原理都是相同的。

　　

　　FLASH工作原理：Flash Memory，属于非易失性存储设备(Non-volatile Memory Device)，Flash的内部存储是MOSFET，里面有个悬浮门(Floating Gate)，是真正存储数据的单元。数据在Flash内存单元中是以电荷(electrical charge) 形式存储的。存储电荷的多少，取决于图中的外部门（external gate）所被施加的电压，其控制了是向存储单元中冲入电荷还是使其释放电荷。而数据的表示，以所存储的电荷的电压是否超过一个特定的阈值Vth来表示。

 

　　闪存芯片：除了主控芯片和缓存芯片以外，PCB板上其余的大部分位置都是NAND Flash闪存芯片了。NAND Flash闪存芯片又分为SLC（单层单元）MLC（多层单元）以及TLC（三层单元)NAND闪存。

 

NVRAM与FLASH区别:

　　NVRAM: Non-Volatile RAM. The target is to have a electrical device that could be accessed quite fast, most of the time the content is calculated by bytes and the content could be saved after power down. There are different technical ways to implement this concept such as EEPROM which is very common. Please note, in mobile phone design, most of the time one or two sectors of ROM (most of the time it is FLASH) will be used to simulate NVRAM, the only reason is cost saving since ROM is a "must" but NVRAM is not. 
　　

　　FLASH: One kind of ROM and the difference to other ROM is semiconductor level. Please note, FLASH must be read/write by sectors but NVRAM should be read/write by bytes. It is why NVRAM driver have to implement an algorithm such as copying all the content in one sector to RAM first.
　　

　　NVM: Non-volatie memory. It is more generic concept and covers all the memory components that could keeps its content after power off. It is useful during architecture design when the technical detail could be skipped. In fact, in one project, a DRAM with battery played as NVM and it worked quite good in that case

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