常见存储器的区别分析

　　今天给大家总结一下我们常见的存储器的一些区别；这些常见的存储器在平时的学习和工作当中是经常都会接触的，如果我们对它们有一个非常熟悉的了解，对我们理解一些东西还是非常有帮助的。

　　一、从存储器的层次展开讲：

　　如下图图1所示，是在看深入理解计算机操作系统书里面讲解到的存储器层次结构图：

　　

　　图1

　　当然这里涉及到的存储器类型没有那么多，我们今天主要来分享：RAM ROM flash NORflash Nandflash sram sdram ddr等常见存储器，下面我们就来开始正式来分享了：

　　1、ram和rom：

　　ram（random access memory）：它是一种随机存储器。存储单元的内容可以按需要来随意取出或者存入，而且存取的速度与存储单元的位置无关；同时它也有缺点，就是在断电的时候，它里面保存的内容全部会被丢失；它主要的作用就是存储代码和数据供CPU 在需要的时候调用；按照存储信息的不同，我们又可以把它分为两种类型的存储器（下面会专门介绍这两种存储器，这里先不介绍）：

　　静态随机存储器（static ram，简称sram）

　　动态随机存储器（dynamic ram，简称dram）

　　rom（read-only memory）：它是一种只读存储器，也就是说它只能读出事先规定的存储数据，一旦存储进去后，就不能对里面的数据进行修改了，而且它不会因为断电了而丢失数据。

　　2、sram和sdram：

　　sram：它是一种静态随机存储器（static ram，简称sram），一般的话，这种存储器不需要刷新电路就能保存它内部存储的数据。它的特点是：读写速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，但是它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲，三级缓冲（在我们上面的存储器的层次结构可以看到。）。

　　dram：它是一种动态随机存储器（dynamic ram，简称dram），但是它与静态随机存储器就不同了，动态随机存取存储器，需要不断的刷新，才能保存数据。它的特点是：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（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）。

　　3、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。在以往，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，它用作存储Bootloader以及操作系统或者程序代码，或者直接当硬盘使用（U盘）。而flash又被分为两种类型：

　　NOR Flash

　　NADN Flash

　　这两种flash应该是我们平时见的最多的存储器了，下面我们来着重来看一下他们的区别：

　　（1）性能比较：

　　任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行，所以大多数情况下，在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的，而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为1。

　　由于擦除NOR器件时是以64～128KB的块进行的，执行一个写入/擦除操作的时间为5s，与此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的块进行的，执行相同的操作最多只需要4ms。

　　由此可见：

　　NOR的读速度比NAND稍快一些。

　　但是NAND的写入速度比NOR快很多。

　　NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。

　　大多数写入操作需要先进行擦除操作。

　　NAND的擦除单元更小，相应的擦除电路更少。

　　（2）接口差别：

　　NOR flash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节。

　　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读和写操作采用512字节的块，这一点有点像硬盘管理此类操作，很自然地，基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。

　　（3）成本上：

　　NOR Flash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样，用户可以直接运行装载在NOR FLASH里面的代码，这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。

　　NAND Flash没有采取内存的随机读取技术，它的读取是以一次读取一块的形式来进行的，通常是一次读取512个字节，采用这种技术的Flash比较廉价。用户不能直接运行NAND Flash上的代码，因此好多使用NAND Flash的开发板除了使用NAND Flah以外，还加上了一块小的NOR Flash来运行启动代码。

　　一般小容量的用NOR Flash，因为其读取速度快，多用来存储操作系统等重要信息，而大容量的用NAND FLASH，最常见的NAND FLASH应用是嵌入式系统采用的DOC（Disk On Chip）和我们通常用的“闪盘”，可以在线擦除。

　　（4）易于使用：

　　可以非常直接地使用基于NOR的闪存，可以像其他存储器那样连接，并可以在上面直接运行代码。

　　由于nandflash需要I/O接口，所以要复杂得多。各种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，才能继续执行其他操作。向NAND器件写入信息需要相当的技巧，因为设计师绝不能向坏块写入，这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。

　　（5）寻址：

　　NAND每次读取数据时都是指定块地址、页地址、列地址，列地址就是读的页内起始地址，每次都是先将数据读入页缓冲区内，再 由I/O输入地址 在缓冲区内寻址，其实这里列地址，只是指定起始地址的作用。NAND是 以页 为基本单位 操作的。写入数据也是首先在页面缓冲区内缓冲，数据首先写入这里，再写命令后，再统一写入页内。因此NAND页缓冲区的作用就是，保证芯片的按页的读、写操作，是I/O操作与芯片操作的接口、桥梁，因为数据是从I/O输入的，又是每次一个字节，因此需要缓冲。即使每次改写一个字节，都要重写整个页，因为它只支持页写，而且如果页内有未擦除的部分，则无法编程，在写入前必须保证页是空的。

　　NOR的 读、写 是字节为基本单位操作的，但擦除 是以扇区操作的。综上所述在芯片操作上，NAND要比NOR快很多，因为NAND是页操作的而NOR是字节操作的。

　　（6）应用：

　　NAND 正是基于这种构造：块、页，无法字节寻址，页读写本身就靠的是内部复杂的串、并行转换 ，因此也没有很多地址引脚，所以其地址、数据线共用，所以容量可以做的很大 。 NOR 是和SRAM一样的可随机存储的，也不需要驱动，因此，其地址就有限，所以容量普遍较小，其实是受限于地址线。 基于以上几点，

　　在工业领域，NOR 用的较多，特别是程序存储，少量数据存储等。

　　在消费领域，大量数据存储，NAND较多。
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