來源：百問科技

ROM(Read Only Memory)和RAM(Random Access Memory)指的都是半導(dǎo)體存儲器，ROM在系統(tǒng)停止供電的時(shí)候仍然可以保持?jǐn)?shù)據(jù)，而RAM通常是在掉電之后就丟失數(shù)據(jù)，典型的RAM就是計(jì)算機(jī)的內(nèi)存。

ROM有很多種，PROM是可編程的ROM，它和EPROM(可擦除可編程ROM)的區(qū)別是，PROM是一次性的，也就是軟件灌入后，就無法修改了，這是早期的產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)不再使用，而EPROM是通過紫外光的照射擦出原先的程序的一種通用存儲器。另外一種EEPROM是通過電子擦除，價(jià)格很高，寫入時(shí)間很長，寫入慢。

舉個(gè)例子，手機(jī)軟件一般放在EEPROM中，我們打電話，有些最后撥打的號碼，暫時(shí)存在SRAM中，不是馬上寫入通話記錄(通話記錄保存在EEPROM中)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)有很重要工作(通話)要做，如果寫入，漫長的等待用戶無法忍受。

RAM有兩大類，一種稱為靜態(tài)RAM(Static RAM/SRAM)，SRAM速度非?？?，是目前讀寫最快的存儲設(shè)備了，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。

另一種稱為動(dòng)態(tài)RAM(Dynamic RAM/DRAM)，DRAM保留數(shù)據(jù)的時(shí)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(jià)格上來說DRAM相比SRAM要便宜很多，計(jì)算機(jī)內(nèi)存就是DRAM的。

DRAM分為很多種，常見的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，這里介紹其中的一種DDR RAM。

DDR RAM(Date-Rate RAM)也稱作DDR SDRAM，這種改進(jìn)型的RAM和SDRAM是基本一樣的，不同之處在于它可以在一個(gè)時(shí)鐘讀寫兩次數(shù)據(jù)，這樣就使得數(shù)據(jù)傳輸速度加倍了。

這是目前電腦中用得最多的內(nèi)存，而且它有著成本優(yōu)勢，擊敗了Intel的另外一種內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)-Rambus DRAM。在很多高端的顯卡上，也配備了高速DDR RAM來提高帶寬，這可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。

內(nèi)存工作原理簡析

內(nèi)存是用來存放當(dāng)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(jì)算機(jī)的內(nèi)存指的是動(dòng)態(tài)內(nèi)存(即DRAM)，動(dòng)態(tài)內(nèi)存中所謂的“動(dòng)態(tài)”，指的是當(dāng)我們將數(shù)據(jù)寫入DRAM后，經(jīng)過一段時(shí)間，數(shù)據(jù)會(huì)丟失，因此需要一個(gè)額外設(shè)電路進(jìn)行內(nèi)存刷新操作。

具體的工作過程是這樣的：一個(gè)DRAM的存儲單元存儲的是0還是1取決于電容是否有電荷，有電荷代表1，無電荷代表0。但時(shí)間一長，代表1的電容會(huì)放電，代表0的電容會(huì)吸收電荷，這就是數(shù)據(jù)丟失的原因;?

刷新操作定期對電容進(jìn)行檢查，若電量大于滿電量的1/2，則認(rèn)為其代表1，并把電容充滿電; 若電量小于1/2，則認(rèn)為其代表0，并把電容放電，藉此來保持?jǐn)?shù)據(jù)的連續(xù)性。

NAND Flash和NOR Flash的比較

常用的Flash類型有：NOR Flash和NAND Flash兩種。NOR Flash由Intel公司在1988年發(fā)明，以替代當(dāng)時(shí)在市場上占據(jù)主要地位的EPROM和EEPROM。NANDFlash由Toshiba公司在1989年發(fā)明。兩者的主要差別如下表所示。

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NOR/NAND Flash的差別

NOR Flash支持XIP，即代碼可以直接在NOR Flash上執(zhí)行，無需拷貝到內(nèi)存中。這是由于NOR Flash的接口與RAM完全相同，可以隨機(jī)訪問任意地址的數(shù)據(jù)。在NOR Flash上進(jìn)行讀操作的效率非常高，但是擦除和寫操作的效率很低；另外，NOR Flash的容量一般比較小。

NAND Flash進(jìn)行擦除和寫操作的效率更高，并且容量更大。一般而言，NOR Flash用于存儲程序，NAND Flash用于存儲數(shù)據(jù)?；贜AND Flash的設(shè)備通常也要搭配NOR Flash以存儲程序。

Flash存儲器件由擦除單元(也稱為塊)組成，當(dāng)要寫某個(gè)塊時(shí)，需要確保這個(gè)塊已經(jīng)被擦除。NOR Flash的塊大小范圍為64KB～128KB；NAND Flash的塊大小范圍為8KB～64KB，擦/寫一個(gè)NOR Flash塊需4S，而擦/寫一個(gè)NAND Flash塊僅需2ms。

NOR Flash的塊太大，不僅增加了擦寫時(shí)間，對于給定的寫操作，NOR Flash也需要更多的擦除操作——特別是小文件，比如一個(gè)文件只有1KB，但是為了保存它卻需要擦除大小為64KB～128KB的NOR Flash塊。

NOR Flash的接口與RAM完全相同，可以隨意訪問任意地址的數(shù)據(jù)。而NAND Flash的接口僅僅包含幾個(gè)I/O引腳，需要串行地訪問。NAND Flash一般以512字節(jié)為單位進(jìn)行讀寫。這使得NOR Flash適合于運(yùn)行程序，而NAND Flash更適合于存儲數(shù)據(jù)。

容量相同的情況下，NAND Flash的體積更小，對于空間有嚴(yán)格要求的系統(tǒng)，NAND Flash可以節(jié)省更多空間。市場上NOR Flash的容量通常為1~4MB(也有32MB的NOR Flash)，NANDFlash的容量為8~512MB。容量的差別也使得NOR Flash多用于存儲程序，NAND Flash多用于存儲數(shù)據(jù)。

對于Flash存儲器件的可靠性需要考慮3點(diǎn)：位反轉(zhuǎn)、壞塊和可擦除次數(shù)。所有Flash器件都遭遇位反轉(zhuǎn)的問題：由于FLASH固有的電器特性，在讀寫數(shù)據(jù)過程中，偶然會(huì)產(chǎn)生一位或幾位數(shù)據(jù)錯(cuò)誤——這種概率很低，而NAND Flash出現(xiàn)的概率遠(yuǎn)大于NOR Flash。當(dāng)位反轉(zhuǎn)發(fā)生在關(guān)鍵的代碼、數(shù)據(jù)上時(shí)，有可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。

當(dāng)僅僅是報(bào)告位反轉(zhuǎn)，重新讀取即可；如果確實(shí)發(fā)生了位反轉(zhuǎn)，則必須有相應(yīng)的錯(cuò)誤檢測/恢復(fù)措施。在NAND Flash上發(fā)生位反轉(zhuǎn)的概率更高，推薦使用EDC/ECC進(jìn)行錯(cuò)誤檢測和恢復(fù)。

NAND Flash上面會(huì)有壞塊隨機(jī)分布，在使用前需要將壞塊掃描出來，確保不再使用它們，否則會(huì)使產(chǎn)品含有嚴(yán)重的故障。NAND Flash每塊的可擦除次數(shù)通常在100000次左右，是NOR Flash的10倍。另外，因?yàn)镹AND Flash的塊大小通常是NOR Flash的1/8，所以NAND Flash的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過NOR Flash。

linux對NOR、NAND Flash的軟件支持都很成熟。在NOR Flash上常用jffs2文件系統(tǒng)，而在NAND Flash上常用yaffs文件系統(tǒng)。在更底層，有MTD驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)對它們的讀、寫、擦除操作，它也實(shí)現(xiàn)了EDC/ECC校驗(yàn)。

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