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電子設(shè)備內(nèi)幕：RAM和ROM小百科

freeflydom

2024年2月28日 14:6 本文熱度 1716

在智能手機(jī)出現(xiàn)之前，大家對(duì)RAM和ROM這兩個(gè)詞都沒什么概念。如今很多手機(jī)在宣傳的時(shí)候，都會(huì)標(biāo)明有多大的RAM(運(yùn)行內(nèi)存)和ROM(存儲(chǔ)空間)，因?yàn)檫@在很大程度上影響手機(jī)的使用流暢度和使用壽命。

其實(shí)，RAM和ROM也有很多種，本文將詳細(xì)介紹不同類型RAM和ROM，以及它們的使用場(chǎng)景。

RAM（易失性存儲(chǔ)器）

早期的RAM是一種易失性存儲(chǔ)器，它可以隨機(jī)讀取和寫入數(shù)據(jù)。在這個(gè)階段，RAM是一種相對(duì)易失的存儲(chǔ)，通常在電源斷開時(shí)會(huì)失去存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)代RAM仍然是易失性存儲(chǔ)器，但有了更快的速度和更高的密度。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，RAM用于臨時(shí)存儲(chǔ)正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)。

1. SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）

SRAM是一種高速緩存存儲(chǔ)器，以其快速的讀寫速度和相對(duì)較低的功耗而聞名。它由觸發(fā)器電路構(gòu)成，能夠在不斷電的情況下保持存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
SRAM芯片通常用于高速緩存（如CPU和GPU中的L1/L2緩存），因?yàn)樗鼈兙哂锌焖僮x寫能力和不需要刷新的特性。由于每個(gè)SRAM存儲(chǔ)單元需要6個(gè)晶體管，因此其集成度較低，存儲(chǔ)容量有限，通常在幾MB到幾十MB之間。

2. DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）

DRAM是一種常見的內(nèi)存類型，以其高密度和相對(duì)低廉的價(jià)格而受歡迎。它的存儲(chǔ)單元是由一個(gè)電容和一個(gè)晶體管組成，需要定期刷新以保持?jǐn)?shù)據(jù)。雖然DRAM的讀寫速度較慢，但在系統(tǒng)內(nèi)存方面表現(xiàn)出色。

3. SDRAM（同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器）

SDRAM是同步性存儲(chǔ)器，它的操作是與系統(tǒng)時(shí)鐘同步的。相對(duì)于早期的DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器）來說，提供了更高的數(shù)據(jù)傳輸速度。它通常具有較低的延遲，適用于需要快速讀寫的應(yīng)用場(chǎng)景。

4. DDR SDRAM（雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器）

DDR SDRAM是SDRAM的一種升級(jí)版本，數(shù)據(jù)傳輸速率是SDRAM的兩倍，提高內(nèi)存帶寬。 DDR SDRAM有不同的版本，如DDR2、DDR3、DDR4等，每個(gè)版本都提供了更高的頻率和更好的性能。

ROM（非易失性存儲(chǔ)器）

最初，ROM是一種只讀存儲(chǔ)器，一旦數(shù)據(jù)被寫入，通常就不能被隨意擦除或修改。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的“ROM”通常指的是非易失性存儲(chǔ)器，但不再嚴(yán)格限制為只讀。閃存技術(shù)，如NAND Flash和NOR Flash，允許多次擦除和重寫數(shù)據(jù)。因此，現(xiàn)代的“ROM”更靈活，可以用于存儲(chǔ)可更新的固件和操作系統(tǒng)。

1. Mask ROM（掩模只讀存儲(chǔ)器）

Mask ROM是一種固化數(shù)據(jù)的只讀存儲(chǔ)器，其內(nèi)容在制造時(shí)由芯片制造商預(yù)設(shè)。由于其固定性，無法被用戶修改，通常用于存儲(chǔ)固件和基本的系統(tǒng)軟件。
這就好比你買了一本精裝書，里面的文字是印刷好的，你無法修改，但可以隨時(shí)閱讀。

2. PROM（可編程只讀存儲(chǔ)器）

PROM允許用戶一次性編程，通過燒錄數(shù)據(jù)來定制存儲(chǔ)內(nèi)容。一旦編程完成，數(shù)據(jù)將永久存儲(chǔ)在其中。PROM在一些應(yīng)用中提供了更大的靈活性。
舉個(gè)例子：你可以把PROM想象成一張貼在冰箱上的備忘錄，你用水彩筆寫上“買牛奶”后，就不能擦掉或改變了。

3. EPROM（可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器）

EPROM具有擦寫功能，擦除操作需要使用紫外線，然后重新編程。盡管這種過程有一定的繁瑣性，但EPOM在一些特殊應(yīng)用中仍然有其獨(dú)特的價(jià)值。
EPROM常用于嵌入式系統(tǒng)中，用于存儲(chǔ)固件或引導(dǎo)程序。

4. EEPROM（電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器）

EEPROM不需要紫外線，通過電信號(hào)就能實(shí)現(xiàn)擦寫操作。這使得EEPROM更加靈活，可在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行修改。它常用于存儲(chǔ)配置信息和小規(guī)模的數(shù)據(jù)。
EEPROM就像一個(gè)可以反復(fù)擦寫的小本子，你可以在上面寫東西，需要修改時(shí)再擦掉重新寫。

5. Flash存儲(chǔ)器

Flash存儲(chǔ)器結(jié)合了高密度和可擦寫的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、存儲(chǔ)卡和固態(tài)硬盤等領(lǐng)域。它以塊的形式擦除，相對(duì)于EEPROM而言，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器的擦寫速度更快。Flash又分為NAND Flash和NOR Flash，以下是對(duì)NAND Flash和NOR Flash的詳細(xì)介紹：

NAND Flash

NAND Flash以塊（Block）的形式組織數(shù)據(jù)，每個(gè)塊包含多個(gè)頁(yè)面（Page），而每個(gè)頁(yè)面包含多個(gè)字節(jié)。數(shù)據(jù)是以頁(yè)為單位進(jìn)行讀寫和擦除。NAND Flash的壽命較長(zhǎng)，但其擦寫次數(shù)有限，因此適用于需要大容量、高速度、相對(duì)較低擦寫次數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景
常用于大容量、高性能的存儲(chǔ)需求，例如固態(tài)硬盤（SSD）、USB驅(qū)動(dòng)器、SD卡、eMMC等。

NOR Flash

NOR Flash以字節(jié)為單位進(jìn)行尋址，具有直接訪問任意字節(jié)的能力，不需要通過塊擦除。這使得它更適用于隨機(jī)讀取。NOR Flash的壽命通常較長(zhǎng)，適用于需要頻繁擦寫和相對(duì)較低容量的應(yīng)用。
常用于嵌入式系統(tǒng)、固件存儲(chǔ)、引導(dǎo)代碼等場(chǎng)景。